人机协同方案¶

核心原则¶

机器助手是辅助，护士是决策者。

系统不追求完全自动化，而是处理约 70–80% 的高频标准器械递交任务，将护士从重复性操作中解放出来，专注于复杂判断和异常处理。

器械护士岗位背景¶

本节基于实地调研与文献，用于明确机器人的替代边界。

工作阶段与核心动作¶

阶段	器械护士职责	机器人可介入点
术前	洗手穿衣、铺无菌台、按功能区摆放器械（持物区/切割区/缝合区）、清点基数	—
术中	精准传递器械（把手朝外）、口头报出器械名、与巡回护士三次清点	高频器械递交、计数留痕
术后	清点归还、分类清洗、打包送检、填写记录	辅助计数核对

器械传递规范（机器人须遵守）¶

姿态：把手朝向主刀，刀尖/锐端远离医生
角度：递交角度固定在 30–45°
等待：在 Hand-off Zone（中立区）停留，直至医生/护士确认取走
口报：语音播报器械名称（"持针器"、"组织剪"）

角色分工¶

角色	工位	职责
器械护士	手术床一侧	台面规划、特殊器械递交、异常决策、监督把关
机器助手	无菌台一侧（固定）	识别器械、稳定抓取、精确递交、自动计数
协同点	中立交接区（HZ）	护士触发指令，机器人执行并记录

三种配合模式¶

模式一：触发–执行（主导）¶

sequenceDiagram
    participant 医生
    participant 护士
    participant 机器助手

    医生->>护士: 语音/手势请求器械
    护士->>机器助手: 脚踏/语音/触摸屏发令
    机器助手->>机器助手: 识别器械 + 计算夹取点
    机器助手->>医生: 递交至HZ（把手朝向医生，30-45°）
    医生->>机器助手: 取走（拉力传感器确认）
    机器助手->>机器助手: 松爪 + 回待机位 + 记录日志

模式二：序列预测–确认（增强型）¶

机器人基于手术阶段预测下一件高频器械（如缝合阶段 → 持针器 + 缝针），在屏幕/语音提示后，由护士确认或否决再执行。

模式三：异常接管（安全）¶

机器人动作超时、抓取失败或置信度不足时，自动退回安全位并塔灯提示，护士即时手动接管，手术节奏不中断。

双确认释放机制¶

器械递出需满足两个条件才松爪：

触发侧：脚踏开关或语音指令已确认
接收侧：拉力/握力传感器检测到医生握持

护士保留权限¶

任何时刻可急停：脚踏板或 GUI 急停按钮，≤80 ms 响应
拒绝执行：确认界面可否决，机器助手不强制执行
异常接管：识别失败时系统主动提示护士手动处理
参数调整权：通过 GUI 调整机械臂速度、力控参数
冗余保障：机器人仅处理 Top-10 高频器械，其余仍由护士人工递交

协同价值¶

维度	效益
减负	护士减少弯腰伸手等重复动作，NASA-TLX 负荷目标降低 ≥30%
提效	递交流程标准化，平均递交时延 ≤2.5 s
安全	自动计数留痕，防止器械遗留体内
数据	记录器械使用序列，反哺流程优化与模型训练

安全底线¶

详见全局安全约束。