人形机器人手术第一刀：华人科学家用宇树G1完成活体胆囊切除

发布时间：2026-07-17 18:10:13 来源：安智兰德资讯网 作者：休闲

2026年7月8日，人形人手人科加州大学圣迭戈分校（UCSD）的机器研究团队在《自然》（Nature）杂志发表重磅成果：一台身高1.5米、重27公斤的术第树通用人形机器人，成功在活体猪身上完成了腹腔镜胆囊切除术。刀华胆囊这是用宇人类历史上首次由通用人形机器人独立完成活体手术，且全程未转为传统腹腔镜或开放手术。完成

研究团队共执行了两台手术：
1. 单人主刀模式：一台人形机器人主刀，活体人类外科医生在床旁辅助。切除
2. 双机协作模式：两台人形机器人并排站立，人形人手人科以“机器人搭档”形式协同完成。机器

手术主角：绰号“Surgie”的术第树宇树G1

执行手术的机器人本体为宇树科技（Unitree）G1，绰号“Surgie”。刀华胆囊针对手术场景，用宇研究团队进行了深度改造：
* 专用接口：设计了连接装置，完成使机器人手部能握持韩国LivsMed公司生产的活体商用腕式腹腔镜器械（与人类医生所用同款）。
* 精准控制：器械开合由伺服驱动的手指接口控制，夹持角度实时映射至0-45度范围。
* 遥操作体验：外科医生佩戴立体视频头显观看内窥镜画面，通过主手操控器（MTM）驱动机器人双臂。

整套遥操作框架由论文第一作者兼通讯作者、UCSD电气与计算机工程系博士生梁泽楷（Lucas Zekai Liang）设计搭建，这也是其博士期间的核心研究成果。

图丨手术人形平台的遥操作系统（来源：Nature）

颠覆性优势：轻量化与低成本

与目前全球主流的手术机器人系统达芬奇（da Vinci）相比，Surgie展现了截然不同的技术路线：

UCSD外科助理教授Shanglei Liu指出：“从偏远农村到战场，甚至太空，Surgie都易于部署。”

核心工程挑战：虚拟“远程运动中心”（RCM）

腹腔镜手术的核心难点在于远程运动中心（RCM）：所有器械必须穿过腹壁上的固定穿刺口，并始终绕该点旋转。
* 达芬奇方案：通过精密机械结构硬性固定旋转支点。
* Surgie方案：作为通用人形机器人，无专用机械结构，必须依靠视觉感知+控制算法“虚拟”维持支点。

技术实现：
1. 在套管口贴上ArUco视觉标记码。
2. 机器人头部摄像头识别定位。
3. 通过逆运动学求解器实时调整手臂姿态，确保器械始终绕穿刺口旋转。

这是系统能手术的前提，也是活体手术中反复出现问题的根源。

性能对比：精度达标，速度待提升

1. 干实验环境（精度测试）

在双手橡皮圈替换任务中，18名不同经验水平的参与者分别使用人形机器人、dVRK（达芬奇研究套件）和徒手操作：
* 精度：人形机器人加权误差为4.53，dVRK为4.59，精度几乎持平；在外科医生群体中，人形机器人误差甚至最低。
* 速度：dVRK平均耗时43秒，人形机器人显著较慢。
* 延迟：系统跟随延迟约156毫秒（从医生操作到机器人响应）。

2. FLS钉子转移测试

13名参与者参与测试，达芬奇Xi在评分和用时上均领先。
结论：Surgie的精度已满足手术需求，但速度仍有巨大差距。

图丨用户研究任务的操作性能及研究后调查结果（来源：Nature）

活体手术实录：效率与故障并存

在活体猪手术中，系统表现呈现两极分化：
* 亮点：在组织解剖、关键安全视野获取、钛夹夹闭、胆囊游离等核心步骤中，执行效率“在早期机器人系统中罕见”。
* 痛点：多次出现超过3分钟的长暂停。
* 原因：虚拟RCM漂移。动物呼吸导致腹壁起伏，加上机器人底座微小位移，导致虚拟支点偏离，必须暂停并重新校准。
* 协作与并发症：
* 第一台手术中，第二台机器人曾短暂接管持镜和牵引，实现实时协作。
* 第二台手术出现轻度胆汁泄漏和肝床出血，经吸引器和电凝处理后解决，无严重并发症。

为什么必须做这件事？

答案在于全球医疗资源的巨大缺口：
1. 全球现状：约67%的人口无法获得基本外科服务；许多低收入国家每10万人中受过训练的外科医生不足1名。
2. 美国困境：预计到2036年，美国将面临超过1万名外科专科医生短缺。
3. 达芬奇的局限：高昂的成本（千万人民币级）、巨大的体积和复杂的安装要求，使其无法下沉到资源匮乏地区。

UCSD电气与计算机工程教授Michael Yip表示：“我们的目标是未来的手术室，人形机器人和人类医生并肩工作，作为一个团队向需要手术的人提供服务。”

（来源：UC San Diego Today）

通用平台的潜力与未来

除了手术，人形机器人作为通用平台，在不手术时可执行搬运器械、清理手术室、病房辅助等任务，这种多功能性对资源紧张的医疗环境极具价值。

然而，从“猪身上成功”到“人体临床应用”仍有漫长道路。论文指出了当前不足：
* 运动范围受限
* 力输出不足
* 校准漂移频繁
* 无菌方案未解决
* 自主性为零（全程需人类远程操控）

外科医生反馈指出，技术可行性与临床可用性之间存在明显鸿沟。这与25年前专用手术机器人初登场时的困境相似。正如Shanglei Liu所言，1997年机器人腹腔镜胆囊切除术耗时数小时，如今仅需30分钟，但达芬奇的高门槛仍未解决全球三分之二人群的手术可及性问题。

Surgie的出现，或许正是打破这一僵局的新起点。

参考资料：
1. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10796-x
2. https://today.ucsd.edu/story/surgeons-use-teleoperated-humanoid-robots-to-perform-live-surgery-a-world-first

运营/排版：何晨龙
注：封面/首图由 AI 辅助生成

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