醫療機器人，是指用于醫院、診所的醫療或輔助醫療的機器人，智能服務機器人的一種，它能獨自編制操作計劃，依據實際情況確定動作程序，然后把動作變為操作機構的運動。醫療機器人一般可分為康復機器人、手術機器人、護理機器人、醫用教學機器人、移送病人機器人、運送藥品機器人等。
與一般的服務機器人不同，醫療機器人能夠在狹小的空間中進行高精度、高強度、長時間的醫療服務，臨床適應性強，可有效降低手術難度和術后損耗，極具市場競爭力。
2014年全球醫療機器人的銷量為1224臺，與2004年全球醫療機器人銷量為386臺相比，年復合增速達12.2%。截止2016年1月，全球醫療機器人行業每年營收達到74.7億美元，至2020年，全球醫療機器人規模有望達到$114億美金。其中，手術機器人占60%左右市場份額。
2016年4月，工信部、發改委、財政部等三部委聯合印發了《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》，引導我國機器人產業快速健康可持續發展，增強技術創新能力和國際競爭能力，醫療機器人政策長期利好。同時由于政府醫療投入加大，醫療系統重組和人們對微創手術意識加強，未來醫療機器人市場重心將逐漸往亞洲市場轉移，中國醫療機器人發展前景可觀。
中投顧問發布的《2016-2020年中國醫療機器人產業深度調研及投資前景預測報告》共十二章。首先介紹了醫療機器人產業發展的環境和醫療機器人行業發展情況；然后報告深入分析了醫療機器人的重要細分手術機器人、康復機器人（及外骨骼康復機器人）和其他醫療機器人的發展情況；隨后，報告對醫療機器人的上游零部件、下游智慧醫療市場、國內外重點醫療機器人企業進行了詳盡的分析；最后，報告對醫療機器人的投資機遇和行業前景進行了科學的預測。
一、醫療機器人主要分類介紹
（一）康復機器人
康復機器人作為醫療機器人的一個重要分支，它的研究貫穿了康復醫學、生物力學、機械學、機械力學、電子學、材料學、計算機科學以及機器人學等諸多領域，已經成為了國際機器人領域的一個研究熱點。目前，康復機器人已經廣泛地應用到康復護理、假肢和康復治療等方面，這不僅促進了康復醫學的發展，也帶動了相關領域的新技術和新理論的發展。
（二）手術機器人
之所以將機器人引入醫療，是因為在微創手術中，它們可以實現對外科儀器前所未有的精準控制。
目前為止，這些機器已經用來定位內窺鏡、進行膽囊手術以及胃灼熱和胃食管反流的矯治。機器人手術領域的最終目標是設計一種機器人，可以用來進行不開胸口的心臟手術。僅在美國，機器人設備每年可以用于超過350萬個醫療手術中。按照手術機器人的應用范圍，可以分為神經外科機器人、骨科機器人、腹腔鏡機器人、血管介入機器人等。
（三）護理機器人
英國科學家正在研發一種護理機器人，能用來分擔護理人員繁重瑣碎的護理工作。新研制的護理機器人將幫助醫護人員確認病人的身份，并準確無誤地分發所需藥品。
將來，護理機器人還可以檢查病人體溫、清理病房，甚至通過視頻傳輸幫助醫生及時了解病人病情。
（四）醫用教學機器人
醫用教學機器人是理想的教具。美國醫護人員目前使用一部名為“諾埃爾”的教學機器人，它可以模擬即將生產的孕婦，甚至還可以說話和尖叫。通過模擬真實接生，有助于提高婦產科醫護人員手術配合和臨場反應。
（五）移送病人機器人
移送病人機器人主要幫助護士移動或運送癱瘓、和行動不便的病人，如英國的PAM機器人。
（六）運送藥品機器人
運送藥品機器人可代替護士送飯、送病例和化驗單等，較為著名的有美國TRC公司的HelpMate機器人。
二、醫療機器人市場發展規模
2014年全球醫療機器人的銷量為1224臺，與2004年全球醫療機器人銷量為386臺相比，年復合增速達12.2%。
商業機器人市場于2015年達到了59億美金，主要受益于在商業機器人中占比極大的醫療及手術機器人的迅速增長，未來市場份額有望在2025年達到170億美金，取代軍用機器人板塊成為第二大機器人市場。
截止2016年1月，全球醫療機器人行業每年營收達到74.7億美元，預計未來5年年復合增長率能穩定在15.4%，至2020年，全球醫療機器人規模有望達到$114億美金。其中，手術機器人占60%左右市場份額。
目前北美市場目前為最大市場，而由于政府醫療投入加大，醫療系統重組和人們對微創手術意識加強，未來市場重心將逐漸往亞洲市場轉移。2013年全球外科手術輔助機器人總銷售額達14.95億美元，其中達芬奇機器人全球銷售額達6.33億美元，占比42.43%。截至2014年底，全球共裝機達芬奇機器人3266臺，其中美國2223臺(68%)，歐洲549臺(16.8%)，亞洲350臺(10.7%)，我國內地共29臺(7.96%)，其中9臺在北京(2.76%)。
三、醫療機器人市場競爭格局
醫療機器人在國外屬于市場化程度較高的行業，主要是由市場的供需情況決定的，競爭比較激烈。而技術更迭周期短的行業特性也決定了擁有核心技術以及突破性獨創理念的公司將快速搶占市場份額。
目前全球醫療機器人行業中歐美地區的醫療企業占據了較大的市場份額，處于市場主導地位，全球最大的10家醫療機器人企業中大部分是美國和歐洲公司。其中，美國醫療機器人行業在全球處于領先地位，已發展到30多個。這些醫療科技公司擁有龐大的資源網絡、全面的服務內容和優秀的研發團隊。能夠為醫院、及其他醫療機構提供更科學、精確、安全的手術輔助服務。
未來隨著對高難度手術需求的增多、醫療基礎設施的不斷升級以及醫療保健費用不斷提高，越來越多國外醫院科室及診所開始逐漸增加對可輔助手術的醫療機器人的支持程度。但從全球醫療機器人的市場份額分布來看，2014年，北美醫療機器人市場占全球總市場的40%，其次為歐洲，占比32%。相比新興國家5%甚至更低的市場占比而言，歐美國家的醫療機器人市場競爭更為激烈。
四、醫療機器人關鍵技術分析
（一）優化設計技術
醫用機器人既然叫機器人，那就離不開機器人的基礎理論和關鍵技術，包括機構、控制、傳感、人機交互、遙操作和材料等等，這方面和傳統機器人沒有太大差別。設計時要擺脫傳統工業機器人的“影子”，實現輕量化、精密、靈巧機器人機構構型創新設計。
（二）系統集成技術
醫用機器人有“醫用”的特殊內涵，要求安全有效。系統集成時一定要面向具體的手術流程需求，考慮手術室如何應用，注意人機功效學的研究。如果醫生不接受你的系統，你理論工作做得再好、技術再先進也不可能得到推廣應用，所以醫用機器人更強調“醫生-機器人-患者”三者的共融。
（三）遠程手術技術
目前成功的手術機器人大多是主從操作式機器人，未來的趨勢是遠程手術，因此遙控操作和遠程手術技術也是大家看重的
（四）手術導航技術
基于機器人系統的3D手術規劃，利用醫學影像實時重建及融合處理和手術機器人高精度3D跟蹤定位及可視化技術，實現術中實時標定及配準。
（五）軟體機器人技術
軟體機器人技術是現在比較流行的一項技術，未來在醫療領域的前景也是非常好的，如輸尿管鏡機器人在泌尿外科是非常有前景的。
（六）輔助介入治療技術
20世紀90年代以來，介入治療迅速發展，該技術是在醫學影像(如CT、MRI、US、X射線等)的引導下，將特制的導管、導絲等精密器械，引入人體，對體內病態進行診斷和局部治療。該技術為許多以往臨床上認為不治或難治之癥，開辟了新的有效治療途徑。介入治療的醫生把導管或其它器械置入到人體幾乎所有的血管分支和其它管腔結構（消化道、膽道、氣管、鼻腔等）以及某些特定部位，對許多疾病實施局限性治療，該技術還特別適用于那些失去手術機會或不宜手術的肝、肺、胃、腎、盆腔、骨與軟組織惡性腫瘤。
介入治療具有不開刀、創傷小、恢復快、療效好、費用低等特點。有的學者甚至將介入與內科、外科并列稱為三大診療技術。
目前介入治療方法也存在一定的問題，例如大部分介入治療是在傳統的二維影像中完成的，這就造成對病灶靶點的定位不夠準確，影響介入治療的效果；醫生長時間暴露在X射線、CT等放射性的輻射下，對醫生健康造成了傷害；由于沒有對手術器械的定位，醫生往往不能一次性將手術器械準確置入病灶靶點，需要在影像的指導下逐步置入目標靶點，降低了手術的效率；由于手部運動的局限性以及長時間準確把握手術工具都會使醫生感到非常疲勞，而由于疲勞和人手操作不穩定等因素會影響手術質量；同時介入治療的技巧性高，只有經驗豐富的醫生才能進行，不易被一般醫生所掌握，限制了這項技術的廣泛應用。
介入治療的關鍵是將精密的手術器械準確地置入到病灶靶點以達到治療的目的，這就需要解決治療前的科學設計、治療中的準確定位、穩定穿刺和器械扶持等難題。機器人輔助系統是解決上述傳統的介入治療問題的重要途徑。機器人輔助系統是利用計算機技術分析醫學影像信息，在構建三維空間坐標的基礎上應用醫用機器人實現精確定位和輔助操作。從而使介入技術與機器人定位準確、狀態穩定、靈巧性強、工作范圍大及操作流程規范化等優勢相結合，減少治療中的人為因素，使介入治療更為精確、靈巧與安全，克服完全依賴于醫生的經驗。
（七）醫療與互聯網大數據
由于新技術的出現，醫用機器人也需要與時俱進，包括數字醫療、移動醫療、穿戴式醫療和遠程醫療。這種趨勢也越來越明顯了，日本的Pepper機器人把云計算和大數據利用起來以后可以很好地在情感陪護方面介入進去，這也是未來的一個發展趨勢。
五、手術機器人行業發展情況
（一）行業發展概況
手術機器人大類包括腹腔鏡手術機器人系、統矯形外科機器人系統、神經外科機器人系統、可操縱的機器人導管、及其他臨床手術機器人。
2014年，手術機器占全球醫療機器人份額60%以上，占比最重。其中，腹腔鏡檢查是手術機器人最大的應用領域，在2014年占手術機器人行業的88.5%.其他臨床手術機器人占比11.5%.未來由于對微創診斷和治療程序的需求增加、老年人口基數的增長、地球環境的惡化、不健康的飲食習慣和對高脂肪食品、酒精的消費，以及都市人口平日缺乏體育鍛煉等不健康的生活方式，種種因素都極大促進了手術的發生率，也為手術機器人的發展提供了空間。
（二）市場發展現狀
事實上，手術機器人只是一個手術平臺。在手術中，醫生可以遠離手術臺坐在操作控制臺中，雙手握住手柄，同步控制患者體內的機械臂手術器械進行手術。在這個系統操作下的手術過程比起傳統的手術更可控，而且給“遠程手術”帶來了發展空間：事實上，手術機器人最早就是為野戰醫院而設計的，在未來，北京、上海的醫生遠程控制新疆、西藏的機器人進行手術都可以變為現實。
在我國，目前機器人手術主要用于普外科（肝膽、胰腺、胃腸道、甲狀腺等）、心臟外科、胸外科、泌尿外科、婦科、小兒外科、咽喉頭頸外科等等。
一個不得不正視的現實是，目前幾乎國內所有公立、民營醫院所應用的機器人清一色進口，直覺外科公司憑借“達芬奇機器人”成為最大贏家：根據中國區供應商的統計，從2006年第一臺達芬奇手術機器人落戶國內至今，截至2015年12月，分布在全國各地的數幾十臺“達芬奇手術機器人”在2014年共完成手術11445例，歷年總計完成手術22917例。在美國，2007至2013年間有170萬名病人進行了機器人手術。
在2018年，全球醫療機器人的銷量會達到約4000臺，從2014年起，未來4年內平均每年年均復合增速達到34.45%，在中國這一數字會更加好看。
政策扶持加之龐大的市場增量，對于國內的醫械企業來說，誰能率先研發出具有自主知識產權的手術機器人設備，誰就將占有市場先機。
對于國內的患者來說，盡管手術機器人擁有者諸多優勢：精度更高、有效避免人工手顫抖的缺陷、出血量更小、影響系統有效掃除手術盲點，但敢于嘗試的患者仍不是很多，除了信任度之外，高昂的手術費用是另一個主要因素。
這樣高昂的費用主要來自兩個方面：首先，機器人本身購買昂貴，一臺達芬奇機器人在國內的售價約在2000萬元左右。
更重要的是耗材費用。從一開始，這家在全球的市場份額占有量超過50%的機器人公司采取的就是“設備+耗材”的商業模式。每個機器人的“機械臂”大約只能使用十次，而每次手術就要用到3-4條機器臂，每條機械臂的更換成本高達接近兩萬元，平均下來，每臺系統銷售后的年服務費耗材費接近200萬元。
國產機器人的出現有望打破這一瓶頸。
廣東省機器人重點實驗室的研究員吳新宇在接受記者采訪時表示，國產的手術機器人，無論是生產工藝還是關鍵零部件的采購，門檻都將更低，價格將會只有進口機器人的三分之一，并且有望在3-5年后登陸市場。
事實上，此前由國家科技項目支持，由天津大學、中南大學等單位聯合研發國產手術機器人“妙手S”就已經成功進行了臨床試驗。包括哈爾濱博實、重慶金山、沈陽新松、妙手機器人等上市公司都已布局，這些公司的產品已經得到了不同程度的臨床應用。
除了機器人生產企業的制造創新，使用者的培養也是產業發展的另一個重要因素。機器人手術就好比打游戲，手術做得好不好還是要看醫生的操作水平。目前復旦大學附屬婦產科醫院已經進行了200多臺機器人婦科手術，出于醫療安全的保障，目前在我國機器人手術通常由主任級別以上的醫師操刀，以此控制手術的安全性。醫生需要赴境外進行為期數天的培訓，在達到了相關資質后才可進行手術操作，目前，這一培訓的地點最近是在香港。
（三）主要研發機構
由于目前外科手術機器人生產商的技術和市場壟斷，使得手術機器人的購置費用高、手術成本高、維護費用高。這就直接導致我國醫院手術機器人的普及率遠低于歐美，也不及亞洲日、韓等近鄰。
目前，國內研究人員正在加緊研制各種手術機器人及其輔助設備、耗材。從長遠看，當前的手術機器人技術和市場的壟斷地位可能被打破，手術機器人使用成本的下降是必然趨勢。我國自主研發手術機器人領域起步較晚，仍處于試驗領域。主要有以下幾個研究機構：
1、海軍總醫院與北京航天航空大學聯合開發的機器人系統CRAS(ComputerandRobotAssistedSurgery，CRAS)。CRAS是國內手術機器人系統的先行者，已完成第五代的研制和臨床應用。該系統選用PUMA260、262機器人作為系統輔助操作的執行機構。
第一代機器人于1997年5月首次應用于臨床。第二代1999年研制成功，實現了無框架立體定向手術。第五代機器人除了前四代機器人的特點外，自動定位功能更加先進，實現了視覺自動定位，使手術誤差更小，手術操作更加快捷安全。該系統能通過互聯網實施遠程操作手術。2005年12月12日，在北京與延安之間利用互聯網成功進行了2例立體定向手術。雖然如此，CARS手術機器人在擴大適用范圍和實用性方面還是有許多問題需要解決。
2、2013年11月，國家“863”計劃資助項目--“微創腹腔外科手術機器人系統”，由哈爾濱工業大學機器人研究所研制成功，并通過國家“863”計劃專家組的驗收。國產微創腹腔外科手術機器人系統具有我國自主知識產權，研究人員針對微創外科手術的多種術式，在手術機器人系統的機械設計、主從控制算法、三維（3D）腹腔鏡與系統集成等關鍵技術上都進行了重要突破，并申請了多項國家發明專利。這個項目的突破被看做是打破了進口達芬奇手術機器人的技術壟斷，將加快實現國產微創手術機器人輔助外科手術。
3、2014年04月，中南大學湘雅三醫院順利完成了3例國產機器人手術，這是我國自主研制的手術機器人系統首次運用于臨床。該手術機器人就是天津大學研發的具有自主知識產權的微創外科手術機器人系統--“妙手S”。
“妙手S”系統較國外同類產品有三點技術優勢，第一是運用了微創手術器械多自由度絲傳動解耦設計技術，解決了運動耦合問題，固定、防滑、防松，更有利于精度保持。第二是實現了從操作手的可重構布局原理與實現技術，使機器人的“胳膊”更輕，更適應手術的需要。第三是運用系統異體同構控制模型構建技術，解決了立體視覺環境下手-眼-器械運動的一致性.“妙手S”外科手術機器人系統將有望3年內投產。
六、康復機器人行業發展情況
（一）市場發展現狀
康復機器人是輔助人體完成肢體動作，實現助殘行走、康復治療、負重行走、減輕勞動強度等功能的一種醫用機器人。我們認為康復機器人的下游市場可被認為是一種特殊環境下的“可穿戴設備”，在應用技術突破后的市場需求量巨大，未來幾年產業增長速度將超過整體醫用機器人市場的增長速度。預測康復機器人市場將從2015年的4300萬美元增長至2020年的18億美元。
（二）供需缺口巨大
肢體殘疾主要由骨關節病、脊髓損傷和腦血管疾病等造成。大量存在的骨關節疾病，其疼痛和功能障礙會導致行走能力、勞動力喪失，甚至致殘，60歲以上的老年人55%的人患有該病。脊髓損傷主要是由交通事故造成，輕者使損傷者行走能力減弱，重則癱瘓。腦血管疾病是神經系統疾病的常見病，其中以腦卒中患者居多。腦卒中是死亡率最高的三大疾病之一，85%的腦卒中患者會出現側肢體運動功能障礙。據專家估計每年我國腦血病新發患者超過200萬人。
我國肢體殘疾基數龐大，且人數仍在遞增。相較于1987年第一次全國殘疾人抽樣調查數據，2006年第二次抽樣調查數據表示，殘疾類別結構發生改變，肢體殘疾人數大幅增加，肢體殘疾人數從1987年的755萬上升到2006年的2412萬，占殘疾總人口比重為29.07%，是殘疾的最主要類型。另外，由于我國殘疾標準較為嚴格，與發達國家相比，殘疾人比例相對較低，國際社會公認的全球殘疾人比例約為全球總人口的10%，2006年我國的殘疾人口比例約為6.34%，因此我國目前的殘疾人數可能存在一定的低估。根據第六次全國人口普查的總人數，以及第二次全國殘疾人抽樣調查殘疾人占比，推算2010年末我國殘疾人總人數8502萬人中，肢體殘疾2472萬人。
人口老齡化增加了致殘幾率和殘疾人的數量，殘疾人年齡結構呈倒金字塔型，年齡越大，比重越高。老年人由于生理機能衰退，腦血管疾病、骨關節病、癡呆等發病率和致殘幾率增高。
我國已步入老齡化進程，老年人口占比不斷攀升。2014年我國65歲以上老年人口數達到1.38億，所占人口比重不斷攀升，達到10.1%；老年人撫養比在2014年達到13.7%，維持不斷增加的趨勢；少兒撫養比下降伴隨著因計劃生育和經濟增長帶來的人口出生率下降。伴隨著老齡化過程中的生理衰退是老年人四肢的靈活性下降，并且，在老年人群體中存在大量的心腦血管疾病或神經系統疾病患者，且多數患者存在偏癱癥狀。
肢體殘疾的龐大基數以及老齡化趨勢，使得我國康復裝備供應和康復臨床的需求存在巨大缺口。一方面，醫院康復醫學科數量不足，康復科室供給和康復裝備供應不足。根據衛計委數據，截止2015年5月底，全國醫院2.6萬個，其中，二級以上的醫院有8973個（三級醫院2002個，二級醫院6971個）。2011年衛生部下發《綜合醫院康復醫學科建設與管理指南》通知，要求所有二級以上綜合醫院必須建設康復醫學科，截止到2012年底，實際擁有康復科的綜合醫院3288家，與要求相去甚遠。
另一方面，肢體殘疾者接受康復訓練服務供給不足，服務供給和殘疾者需求存在巨大缺口。截至2014年底，全國共有康復機構6914個，開展肢體殘疾康復訓練服務機構達2181個，全國共對36.7萬肢體殘疾者實施康復訓練，而我國肢體殘疾者有2400多萬人，因此，康復裝備供應與臨床需求存在巨大缺口。
傳統的人工或簡單的醫療設備已經不能滿足患者的康復需求，這也使得人們對于四肢康復設備如康復機器人的需求增大?？祻蜋C器人可以減少人員陪護，而且更有成效地幫助病患實現康復。更重要的是，患者、老年人，以及幼兒，即所謂“老弱病殘”，對于醫療康復機器人的需求較為剛性，這一片市場需求未來開拓可期。
未來我國康復市場規模達百億，成長空間巨大。假設未來我國二級以上綜合醫院的康復醫學科建設完全，預測未來二級以上醫院康復醫學科數量近1萬所，這里還不包括社區等康復機構，考慮到康復設備單價在數十萬至數百萬元之間，即使一所康復醫學科配一臺設備，市場空間將達到數百億元，成長空間巨大。
七、醫療機器人未來發展前景展
（一）全球市場前景
2020年全球醫療器械市場將達到5140億美元，2013-2020年間的復合年均增長率為5%。2020年全球醫療器械研發投入將達到305億美元，2013-2020年間的復合年均增長率約4.2%。醫療器械未來的最終方向一定是智能化，而研發的不斷投入也會朝著這一方向前進，醫療機器人變醫療器械智能化最終的方向，其占醫療器械市場的占比將越來越大。
2012年全球醫用機器人銷量為1308臺，同比增長20%，占全部專業服務機器人銷量的8%，市場規模約為60億美元。醫用機器人是單位價值最高的專業服務機器人，每臺醫用機器人（包括附件和零部件）售價可達150萬美元。其預測醫療機器人會以每年19%的速度增長，至2016年全球市場規模估計會增長到119億美元。全球醫療機器人市場2014年為87.37億美元，并將在2020年達到179億美元，年均增長率12.7%。
手術機器人市場規模在2014年為32億美元，伴隨著下一代設備、系統和器械的發布，手術機器人將從目前的大型開放手術，覆蓋到身體中的微小部分。預計2021年將達到200億美元。
2014年全球醫療機器人的銷量為1224臺。其中最重要的應用是外科手術輔助機器人，銷量為978臺，醫療機器人的總銷售額為13.17億美元，占據了專業服務型機器人的35%。IFR機構預測，在2018年，全球醫療機器人的銷量會達到約4000臺，從2014年起，未來4年內平均每年年均復合增速達到34.45%。
目前國際上已形成產業化或具備產業化趨勢的是手術機器人和外骨骼機器人兩類醫療機器人，其中直覺外科公司是手術機器人領域的領軍者，其產品達芬奇手術機器人系統占據全球一半的手術機器人市場；以色列ReWalk是外骨骼機器人領域的代表性企業，超過10年的技術積累使公司產品具備競爭優勢。
（二）產業發展潛力
醫療機器人的各類產品中手術機器人占比最高，在60%以上，是醫療機器人中體量最大的機器人。其次為微創放射性手術系統，約占20%。急救機器人、外骨骼機器人、輔助康復機器人、非醫療醫院機器人等占比均較小。
從醫療機器人各類產品的市場增速來看，外骨骼機器人、輔助康復機器人從2012年到2022年，市場占比明顯提升，未來5年廣義康復機器人的年復合增長率約為37%，其中康復機器人年復合增長率為21%，外骨骼機器人年復合增長率為47%，遠高于其他類別的醫療機器人的平均增速。
