我在清华博士后的时候，从事移动机器人，也就是无人车。随后在张博院士推荐下，到了欧盟就参加了欧共体的医疗相关项目。

那个时候是1995年，当时这种研究可以完全认为是实验室，至少在我当时跟很多老师交流的时候，他们会觉得中国工业机器人都还没有进入应用，医疗相关的离应用更遥远。

现在回过头来看，我们这25年，像达芬奇这样的医疗机器人，就已经大踏步地从实验室就走到了医院，而且不仅走到了医院，应用还很广泛，在软组织上，包括心胸科、腹腔、阑尾炎、泌尿科等等都有应用。

这些应用带来的发展，一是有限的医生能够做更多的手术了。二是过去靠实体眼睛看穿刺或者是缝合，现在能够放大40倍。

在为医生打造医疗机器人助手的时候，首先要解决一个定位问题，尤其是空间定位。我们用了两个双层模板，一个模板是用方的，上面有mark点牵玻璃，然后第二层用了圆的，也是由mark点，同时利用C型臂垂直照一下。垂直照了以后，图像上可以看到两幅图：一个是圆的图形，一个是方的图形。这个图形的两个点，把它串起来就是一条空间的直线。

如果把C型臂在水平照一下，同样也可以看到这个图像又是一条线。这两条线的交集，和要对准的那个点实际上是统一的，把这个点进行一个二乘，方差最小的时候就能得到这个点，这个点就是穿刺的位置。

这就是我们自己在理论上的一点点的贡献，称为“双平面定位”。在这方面我们的精度由原来的三毫米提高到一毫米，由一毫米提高到0.5毫米，能够在临床上广泛的应用。

这样的方法在脑外科之间是相通的。

在这个算法中，形成坐标系之后，如何将CT核磁的坐标系的肿瘤或者是脑出血的把柄映射到手术室？在国外，机器人、CT、手术床是一体的，标定了一次之后，后续可以继续沿用。但在国内，放射科是分开的，所以我们需要用不同的mark点来设计。

mark点到一定点距离、点的个数，其实和我们的精度都有关系。mark点实际上在数学里可以重构一个新的reference,在此基础上可以方便地把CT和核磁肿瘤的信息，以及新构造的reference对应起来。当把病人推到手术室，在手术室里利用视觉或者机器人对mark点进行再识别，又可以重构新的一个reference。

reference和机器人是对应的，reference和CT核磁时候的信息是match的，所以所有轨迹的规划就能映射出来。但是在轨迹规划过程中，穿刺到底是在什么位置，需要依赖于医生的知识。

这个原型系统包括坐标规划、机械臂和机器人。我在这方面研究了15年，学生一茬又一茬地毕业，有的学生出去以后进公司，又和医院，和北航不断地合作。