醫療機器人是指用于醫院、診所、康復中心等醫療場(chǎng)景的醫療或輔助醫療的機器人。醫療機器人能夠輔助醫生，擴展醫生的能力，具有醫用性、臨床適應性以及良好交互性三大特點(diǎn)。

       概況

       雖然醫療機器人在機器人應用中是一個(gè)相對較小的細分市場(chǎng)，但作為單位價(jià)值最高的服務(wù)機器人，醫療機器人成為當前機器人行業(yè)和醫療行業(yè)發(fā)展和投資的熱點(diǎn)。根據國際機器人聯(lián)合會(huì )（IFR）分類(lèi)，醫療機器人可以分為手術(shù)機器人、康復機器人、輔助機器人、服務(wù)機器人四大類(lèi)，具體的用途和細分產(chǎn)品見(jiàn)表1。

       表1 醫療機器人分類(lèi)

       醫療機器人產(chǎn)業(yè)鏈分析

       醫療機器人產(chǎn)業(yè)鏈的上游為機器人零部件，主要由伺服電機、傳感器、控制器、減速器、系統集成構成;中游為醫療機器人整機的生產(chǎn)制造；下游供給于智慧醫療市場(chǎng)的需求端，主要應用于醫療的手術(shù)、康復、護理、移送病人、運輸藥品等領(lǐng)域。

醫療機器人產(chǎn)業(yè)鏈示意圖

       上游核心零部件主要由伺服電機、傳感器、控制器、減速機、系統集成構成，其中最核心的減速器、伺服電機和控制器，三者成本合計約占機器人總成本的70%，目前國內主要依賴(lài)進(jìn)口。減速器的技術(shù)壁壘最高，主要包括RV減速器和諧波減速器兩種。國內RV減速器主要被日本納博、住友和SPINEA等壟斷；諧波減速器方面，由于其結構相對簡(jiǎn)單，疊加日本哈默納科公司的專(zhuān)利到期，國產(chǎn)跟國外差距不大。國內伺服電機以日系、歐美系等品牌為主導，國產(chǎn)率約占15%，主要集中在中低端?？刂破鞯募夹g(shù)難度相對較低，國產(chǎn)控制器產(chǎn)品已經(jīng)可以滿(mǎn)足大部分功能要求，與國外產(chǎn)品的差距主要在算法和兼容性方面。

       中游是醫療機器人整機生產(chǎn)企業(yè)。在中國醫療機器人企業(yè)覆蓋的業(yè)務(wù)中，康復機器人和輔助機器人的數量占比較高，均超過(guò)30%。國內已有10余家康復機器人企業(yè)完成一輪或多輪融資，整個(gè)賽道國內大概有20～30家企業(yè)，競爭激烈，且產(chǎn)品的同質(zhì)化比較嚴重，企業(yè)之間將從臨床進(jìn)度、技術(shù)優(yōu)勢、營(yíng)銷(xiāo)能力、銷(xiāo)售能力、產(chǎn)品價(jià)格等方面進(jìn)行全方位的競爭。

       輔助機器人除部分診斷機器人外，多數產(chǎn)品技術(shù)壁壘相對較低，主要用于輔助診療，一些患者流量較大的三甲醫院需求較大，應用于大病種的診斷機器人是重點(diǎn)發(fā)展方向。手術(shù)機器人由于技術(shù)壁壘較高，研發(fā)難度大，約占15%，市場(chǎng)空間大。在應用上具有明顯臨床優(yōu)勢（例如單孔腔鏡手術(shù)機器人）的企業(yè)和在核心零部件取得突破的企業(yè)具備競爭優(yōu)勢。服務(wù)機器人國內發(fā)展較晚，主要技術(shù)壁壘為產(chǎn)品的精準定位能力以及與AI 技術(shù)的結合，目前布局的企業(yè)不多，已有的服務(wù)機器人主要應用于醫院和養老院，未來(lái)隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步有望進(jìn)入家庭，極大拓展市場(chǎng)空間。整體來(lái)看，目前國內大部分醫療機器人企業(yè)的產(chǎn)品仍處于研發(fā)和臨床階段，僅有天智航、安翰醫療、柏惠維康、大艾機器人等少數企業(yè)的產(chǎn)品通過(guò)NMPA（原CFDA）的審批，上市銷(xiāo)售。

       下游的應用領(lǐng)域，隨著(zhù)人工智能、語(yǔ)音交互、計算機視覺(jué)和認知計算等技術(shù)逐漸成熟，醫療機器人向醫療的各個(gè)領(lǐng)域滲透，涵蓋包括外科手術(shù)、醫院服務(wù)、助殘、家庭看護和康復等各個(gè)層面。各種新型醫用機器人、新型手術(shù)工具、醫學(xué)圖像采集和處理技術(shù)、遠程信息傳輸技術(shù)、智能傳感器、智能輪椅、智能康復設備及其他相關(guān)技術(shù)仍是研究熱點(diǎn)。

       醫療機器人市場(chǎng)規模及增速

       （一）全球醫療機器人市場(chǎng)規模及增速趨勢

       近年來(lái)，全球的醫療機器人市場(chǎng)規模增長(cháng)迅速，其中手術(shù)機器人規模最大，康復機器人增速最快，細分領(lǐng)域中外骨骼機器人將迎來(lái)爆發(fā)式的增長(cháng)，訓練機器人和仿生假肢機器人等也將以較高的增速增長(cháng)。2021年，全球醫療機器人市場(chǎng)規模有望達到207億美元。

2014—2021年全球醫療機器人市場(chǎng)規模及增速

       （二）國內醫療機器人市場(chǎng)規模及增速趨勢

       2014年我國開(kāi)始引入外科手術(shù)機器人，主要是一些中心城市的三甲醫院引進(jìn)，整體來(lái)說(shuō)，醫療機器人在我國醫療領(lǐng)域的應用仍然處于導入階段，無(wú)論是機器人本身的技術(shù)還是醫護人員的操作能力都處于培育的過(guò)程。

       從應用效果來(lái)看，規?；褂冕t療機器人將是未來(lái)醫療領(lǐng)域的一個(gè)趨勢。我國一批醫療機器人企業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)集聚特征明顯，5G、人工智能等新技術(shù)與醫療機器人加速融合。2018年國內市場(chǎng)規模達35.7億元，預計2020年有望超63億元。

2016—2020年中國醫療機器人市場(chǎng)規模及增速

       醫療機器人代表企業(yè)

       （一）國外企業(yè)

       現階段醫療機器人的發(fā)展以美國企業(yè)為引領(lǐng)和代表，德國、日本緊跟其后。美國直覺(jué)外科公司（Intuitive Surgical）的達芬奇手術(shù)機器人是手術(shù)機器人的代表，處于行業(yè)絕 對壟斷地位。在外骨骼機器人和遠程醫療機器人領(lǐng)域，日本的Cyberdyne和Honda Robotics兩家公司位于行業(yè)前列。在配藥機器人和外骨骼機器人領(lǐng)域，德國和以色列企業(yè)具有一定優(yōu)勢。

表2 國外醫療機器人代表企業(yè)

       （二）國內企業(yè)

       國內有近百家企業(yè)布局醫療機器人，多數處于發(fā)展初期。其中博實(shí)股份、金明精機、復星醫藥、威高集團等上市公司，醫療機器人為其近年來(lái)新拓展業(yè)務(wù)。手術(shù)機器人發(fā)展相對更早，以手術(shù)機器人為主營(yíng)業(yè)務(wù)、已登陸資本市場(chǎng)的新三板公司天智航，目前正處于科創(chuàng )板上市審核進(jìn)程中。在康復機器人領(lǐng)域，楚天科技、金明精機已經(jīng)上市。輔助機器人和服務(wù)機器人企業(yè)發(fā)展則更為初期，企業(yè)普遍創(chuàng )立于近幾年，產(chǎn)業(yè)尚處于培育期。

表3 國內醫療機器人代表企業(yè)及主要產(chǎn)品

       未來(lái)發(fā)展趨勢

       （一）產(chǎn)品的人機交互、感知認知能力更加精確

       醫療機器人強調人與機器的交互，通過(guò)觸覺(jué)和視覺(jué)實(shí)現，相互反饋，不斷增加現實(shí)感和真實(shí)感。在互動(dòng)過(guò)程中，更高分辨率的傳感器將提高精確度。通過(guò)交互多模型、三維傳感及其他技術(shù)手段，提高辨識率；通過(guò)與AR技術(shù)的結合識別物體和環(huán)境，讓機器人有所動(dòng)作和有所反應。醫療機器人的認知能力和學(xué)習能力也將不斷提高，包括知識的認知，推理、語(yǔ)態(tài)、態(tài)勢感知等。

       （二）單孔手術(shù)、納米靶向、柔性機器人等新型機器人興起

       單孔腔鏡手術(shù)機器人相對多孔腔鏡機器人具有創(chuàng )口更小、費用更低的特點(diǎn)，未來(lái)可能成為打破達芬奇多孔手術(shù)機器人市場(chǎng)壟斷的新型手術(shù)機器人產(chǎn)品。北美、歐盟、日韓相繼對單孔手術(shù)機器人研究立項，我國上海交通大學(xué)在單孔機器人開(kāi)發(fā)上全球，有望成為我國醫療機器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現彎道超車(chē)的新興細分領(lǐng)域。

       目前醫用微型機器人以膠囊機器人為代表，隨著(zhù)技術(shù)不斷發(fā)展，納米靶向機器人通過(guò)磁場(chǎng)控制和血管注入，可將藥物靶向輸送至人體病灶區域。我國哈工大和天津大學(xué)在納米靶向機器人領(lǐng)域已有重要研究成果問(wèn)世，此項技術(shù)有望率先運用于尿路和眼球等組織，將成為癌癥等治療領(lǐng)域的顛覆式新技術(shù)。人體結構復雜，受限于人體內的狹小空間，柔性機器人的操作會(huì )更加便利，也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢。

       （三）醫生與產(chǎn)業(yè)的結合將更加深入

       醫生是醫療機器人的直接使用者，應該在醫療機器人研發(fā)過(guò)程中發(fā)揮更加重要的作用。醫療機器人的研發(fā)人員應與醫生深度溝通功能需求、安全性要求及手術(shù)的方式與過(guò)程，在明確需求后確定設計輸入、規劃實(shí)現方式、形成工程語(yǔ)言。雙方結合設計方案進(jìn)行論證，不斷修改、迭代與完善。形成設計方案后，醫生也參與技術(shù)測試、評價(jià)與修改。

       （四）產(chǎn)品監管將不斷優(yōu)化

       醫療機器人作為醫療設備產(chǎn)品，面臨非常嚴格的醫療產(chǎn)品準入機制。一方面認證時(shí)間較長(cháng)，如一款手術(shù)介入治療機器人臨床試驗至少需要2-3年時(shí)間；另一方面認證不具有跨區域通用性，國際、國內各地區均有不同的本地化認證體系（美國FDA、歐洲CE、中國CFDA等），這極大地提高了醫療機器人產(chǎn)業(yè)化的難度。目前部分地區對一些創(chuàng )新性強、安全度高的醫療機器人產(chǎn)品敞開(kāi)了認證綠色通道。未來(lái)各國將不斷優(yōu)化監管機制，更好地平衡醫療機器人的安全性與市場(chǎng)性，提高產(chǎn)業(yè)轉化效率。

       結語(yǔ)

       隨著(zhù)科技和社會(huì )的發(fā)展，醫療機器人有著(zhù)日益廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。需要清醒地認識到，與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比，國產(chǎn)醫療機器人仍然存在諸多不足。醫療機器人是國家實(shí)現中國制造2025戰略、智能制造升級的重要一環(huán)。

       國家相繼發(fā)布一系列重要政策文件扶持醫療機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包括《中國制造2025》《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃（2016-2020年）》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計劃（2018-2020）》等。在醫保改革大方向下，未來(lái)醫療機器人的相關(guān)費用也將逐步納入醫保報銷(xiāo)范疇，為我國醫療機器人的廣泛應用提供更加有利的市場(chǎng)環(huán)境。