一、机器人辅助手术系统
机器人辅助手术系统已经被研究了多年，尽管机器人手术系统还没在临床中普遍应用，这些研究成果可以为机器人TMS系统的研究和开发提供技术和经验。手术机器人时间线如下图所示。
图1 手术机器人时间线
1985年，机器人系统首先进入临床试验，用于脑生物定向显示。该系统结合了CT扫描仪和Puma 200机器人用于立体定向脑手术，如下图所示。在CT图像上指定目标位置之后，机器人移动到目标位置。这种机器人手术比人工手术更快，而且精度更高。
图2 立体定向脑手术机器人系统
1991年，出现了另一个里程碑，Probot机器人系统问世，该机器人可用于自主切除人体组织。此后，企业开始进入手术机器人领域。
Korb等人将手术机器人系统分为两类：遥操作手术机器人和预编程手术机器人。前者包括一个主操作器和一个微创从操作器，主操作器由外科医生操作，从操作器复制主操作器的运动，外科医生可以通过内窥镜观察从操作器的位置。达芬奇手术机器人系统就是一种主/从系统，包括一个主操作终端和一个从操作机械臂、带摄像头的机械臂和视觉系统。主操作终端包括一台图像处理计算机，外科医生用来观察图像的视觉端口，用于控制电刀的脚踏板，摄像头对焦、摄像头机械臂离合器，以及用于驱动从机械臂的控制器。外科医生在主控制端进行操作，系统将医生手指、手腕的运动转换成对应的定位在患者体内的从操作臂端缩小了的实时运动。目前达芬奇系统已经进行许多临床实际应用。
图3 达芬奇手术机器人
与遥操作系统不一样，在预编程系统中，机器人执行预定的轨迹。Robodoc系统是第一个使用商用机器人执行外科手术中打磨轨迹的机器人辅助系统。Robodoc主要用于辅助全髋关节置换，置换手术主要包含五个步骤：（1）获取数据；（2）术前规划，包括去除胶质和新植入体的规划；（3）术中验证和重新规划，并不经常需要重新规划，但在有些情况下是必要的；（4）将术前规划和图像注册到机器人和实际的人体空间中；（5）钻孔；任何时候，当机器人发生意外问题时，医生可以立即停止机器人。
图4 Robodoc系统