在手術機器人里，工控機扮演的角色可以概括為“三高三同步”——高實時、高穩(wěn)定、高安全，并同步完成“感知-決策-執(zhí)行”閉環(huán)，從而確保每一次動作都精確到毫米甚至微米級。

高實時：微秒級控制閉環(huán)

工控機運行實時操作系統(tǒng)（RTOS或實時Linux），確保關節(jié)伺服周期≤1。

通過EtherCAT、CAN-FD等總線，將視覺、力覺、編碼器數(shù)據(jù)實時匯總，完成路徑插補、誤差補償，避免機械臂抖動或延遲。

高穩(wěn)定：7×24小時“零崩潰”

工業(yè)級主板鎖定BOM（固定物料清單），防止因硬件升級帶來的認證失效。

無風扇寬溫設計（-10 ℃~50 ℃），抗振抗沖擊，滿足手術室內高消毒環(huán)境、長期開機需求。

看門狗、冗余電源和UPS，確保突發(fā)斷電時機械臂可安全懸�；蚧亓恪�

高安全：雙通道認證與急停

整機通過醫(yī)療級EMC、IEC 60601-1-2、UL/CE/FCC Class B 等多重認證，杜絕電磁干擾。

獨立急停鏈路與硬件級互鎖：當系統(tǒng)檢測到通信超時、力矩突變或腳踏釋放，工控機在<10 ms內切斷伺服使能。

“三同步”閉環(huán)流程

感知：工控機通過4×千兆網口或PCIE×16接口外接雙GPU卡，實時融合術前CT/MRI三維模型與術中光學/電磁追蹤數(shù)據(jù)。

決策：在1 ms周期內完成坐標映射、AI避障及軌跡重規(guī)劃，誤差<0.1。

執(zhí)行：將解析后的關節(jié)角、速度、力矩下發(fā)到各軸伺服驅動器，并通過力反饋實現(xiàn)“透明操作”，醫(yī)生手部的微小動作被等比例縮小傳遞到機械臂。

遠程與可復制性

5G+工控機架構實現(xiàn)異地低延遲遙控，端到端延遲<20 ms，專家可在千里之外完成同步操作。

軟硬件接口標準化（23路以上I/O、6×USB、16-bit GPIO），便于后續(xù)功能升級或醫(yī)院多科室共享。

工控機把“工業(yè)級的強壯”與“醫(yī)療級的嚴謹”合二為一，通過毫秒級實時控制、硬件級安全鏈和AI級精準算法，讓手術機器人“手比人穩(wěn)、眼比人準、腦比人快”。