● 摘要
眼科手术在操作精度、手术流程、作业空间等方面都有较高的要求，已成为现代医学界最具挑战性的课题之一。眼科机器人可以提高手术的操作精度，消除因手部生理颤抖带来的影响，从而提高眼科手术的成功率。虽然眼科机器人会因不同的手术要求而存在差异，但在用户需求、设计流程等方面有一定共通性和可借鉴性。而且现阶段尚未有针对眼科手术机器人的用户需求分析理论。因此，本文将以视网膜血管搭桥手术机器人为例，通过对手术要求、流程和机器人结构功能的了解，进行对眼科机器人用户需求、安全性以及眼科手术空间布局的研究。
首先，通过研究手术的临床要求、人工以及人机协同手术流程，了解机器人系统的功能和总体结构，为实现眼科机器人的用户需求分析提供了理论依据。
其次，以调查问卷和文献调研的形式获取用户信息，采用质量功能展开（QFD）技术将需求转换为相对应的技术工程措施，进而分析视网膜血管搭桥手术机器人的用户需求、工程措施及其之间的相关性。由QFD的分析结果表明，用户对机器人的安全性和空间布局的关注度最高，因此本文后两章将分别研究讨论了机器人的安全性分析以及眼科手术空间布局设计两个方面。
考虑到眼科机器人未进入临床而缺乏具体实验数据，这里使用故障模式及影响度分析（FMEA）对视网膜血管搭桥手术机器人进行定性的安全性分析。通过对视网膜血管搭桥手术的人机协同流程分析，获得了机器人各个关键部件可实现的功能，再根据功能展开分析机器人的潜在故障模式、影响程度以及解决措施等。
最后，结合人机环境系统的理论，以避免人与机器人、机器人的两个机械臂之间碰撞的前提，通过改变手术室颜色、灯光等因素规划设计了在视网膜血管搭桥手术机器人辅助下的眼科手术室空间布局，有助于医生在手术过程中情绪舒缓且准确高效的完成手术。