“省长杯”金奖作品——SGNIO穿刺介入手术机器人设计思路解析
2023-05-30 17:57

横乐科技“SGNIO-面向肝部实体肿瘤穿刺介入手术机器人”(以下简称“SGNIO”),以对医生手术体验的提升和新颖的外观设计,荣获广东省第十一届“省长杯”工业设计大赛概念设计组金奖


“省长杯”工业设计大赛是广东省最高级别的工业设计奖项,也是全国创办最早、最具影响力的工业设计赛事之一,向来以产业渗透最深、参赛数量最多、成果落地最实、工业设计师职业归属感最强享誉海内外。



SGNIO设计思路解析



横乐科技始终把工业设计作为创新的重要手段,把打造医生和患者的优良体验作为机器人研发的重要目标之一。横乐科技不仅关注具体的产品外观设计,更是把手术过程视为服务进行设计,充分考虑了医生和患者在手术前后的完整体验路径,从而降低医生的操作负担,提升科室的运转效率。


传统医疗制造企业的产品往往基于研发人员功能模型的实现思路,仅以最容易实现功能的形式搭建产品的框架,其结果是需要医生花更多的精力去适应产品,给使用者带来较差的体验。因此,横乐科技在产品研发前期就进行了深度的用户研究与用户共情,提炼用户的心智模型,在此基础上再进行概念模型的设计;然后再以概念模型为标准,进行最终功能的实现与完善,尽可能使产品不会偏离用户需求。这就需要我们在整个产品研发过程中紧紧围绕用户体验不断优化打磨,让产品适应医生的操作习惯和心理预期,而不是增加医生的操作难度。我们在研发过程中仍会不断进行用户测试,与医生共同研发,以期在产品定型后有足够好的使用体验。



横乐科技在设计手术机器人时,深入调研了传统手术的流程和痛点,充分考虑了医生在手术过程中的每一个触点,仔细打磨医生的每一个小操作,从而提升整个使用过程的效率和体验。下图是SGNIO的手术流程动线,经过设计和验证后,减少了医生的操作步骤和时间,让机器人更高效地服务于手术科室。

除了用户体验的设计,横乐科技也在不断地探索最适合手术机器人的外观设计风格。工业4.0的浪潮下,主流的医疗产品外观都在强调设计适配批量生产的结构,沿用传统的“功能决定形式”的包豪斯理念进行制造。近年来,中国的手术机器人行业正在快速崛起,那最适合中国的手术机器人的风格又该是什么样呢?


我们认为新时代的工业设计应该融合现代医学、工程学手段和中国“儒、释、道、医”等人文艺术精髓,在产品的设计中传承传统文化。但这又绝不能是简单的纹理和图案描摹,应该提炼其内涵,来打造具有中国特色的机器人设计风格。


下面介绍SGNIO的机械臂末端。通过“龙头”的语义,既可以减少患者在手术时对仪器的恐惧感,又能凸显手术的严肃和庄重。其灵感来自于明早期的白玉龙首觽。“觿”是古人佩带于身,用于解开腰带死结的工具。《说苑·修文篇》曰:“能治烦决乱者佩觿。”可知觿在古人眼里有治烦决乱之意,这正好与穿刺介入手术中消融肿瘤,降低癌症风险的目标相吻合。




此外,机器人的配件,如持针器的设计,也借鉴了文物中的“凤簪”和“玉龙”的意向。其中,凤簪出土于梁庄王墓,是明代礼仪用物,簪头为镂空单立凤,凤立于镂空祥云之上。玉龙由墨绿色的岫岩玉雕琢而成,周身光洁,造型生动,雕琢精美,被誉为“三星塔拉红山文化玉龙”。这两个经典意向的融入,让手术机器人的外观设计更为扎实和接地气,它已经不仅仅是被使用的工具,更能和中国的医生建立精神的连接。


以上是横乐科技关于SGNIO的部分设计思路解析。当然,目前的设计仍有许多需要迭代和升级的地方。我们的宗旨之一,是通过设计创新为医生、医院和患者带来更多的价值提升。