《基于光學定位的種植牙機器人精準定位系統(tǒng)》編制說明

基于光學定位的種植牙機器人精準定位系統(tǒng)

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

【2022】中科促標字第828號《關(guān)于開展<基于光學定位的種植牙機器人精準定位系

統(tǒng)>》團體標準立項通知，同意本標準立項，項目計劃編號CI2022343。

（二）編制背景

根據(jù)第三次全國口腔健康流行病學調(diào)查數(shù)據(jù)，我國86%的65—74歲老年人、36%的

35—44歲的中青年有牙缺失，10%的65—74歲老年人全口無牙。而在全國第四次口腔健

康流行病學調(diào)查顯示：65—74歲的老年人中，平均存留牙數(shù)為22.5顆，比10年前增

加1.5顆；全口無牙的比例下降了33.8%，缺牙修復(fù)治療的比例上升了29.55%。種植牙

作為牙齒缺損后最重要的一種修復(fù)方式，越來越多的被老百姓所接受，通過市場的表現(xiàn)體

現(xiàn)出。根據(jù)《2020-2026年中國種植牙行業(yè)市場分析及投資前景研究預(yù)測報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)

顯示：2019年，中國人工種植牙市場零售規(guī)模為655億元，同比增長6.8%；2020年，

人工種植牙市場零售規(guī)模達到702億元，同比增長17.1%。預(yù)計，2021年我國人工種植

牙市場零售規(guī)模將達到723億元，2025年將達到1108億元。隨著國民健康意識的提升，

理療和美容業(yè)的崛起，人均收入的增加，將不斷地促進種植牙市場需求高速穩(wěn)定的增長。

目前協(xié)作機器人作為執(zhí)行機構(gòu)的種植機器人，以它特殊的優(yōu)勢在種植牙手術(shù)中作為執(zhí)

行機構(gòu)是非常合適的，由于其高精度、模塊化、擴展性好，搭配光學定位機構(gòu)，可實現(xiàn)術(shù)

前、術(shù)中、術(shù)后的過程控制，主要優(yōu)勢有：

（１）基于協(xié)作機器人的種植牙機器人，可以說減少植入過程中對醫(yī)師技術(shù)的要求，

枯燥重復(fù)的動作交給機器人處理，醫(yī)生的關(guān)注點在病情和手術(shù)進程中，這樣大大的減少工

2

作強度和對醫(yī)生技術(shù)的要求，對于偏遠、不發(fā)達地區(qū)的應(yīng)用意義深遠；

（２）基于協(xié)作機器人的種植牙機器人，可以提升手術(shù)的質(zhì)量、縮短手術(shù)時間；整個

手術(shù)過程中，機器人+光學定位儀的組合可以提升手術(shù)的精度、微創(chuàng)的切口幫助患者快速

的復(fù)合傷口、隨動系統(tǒng)隨時調(diào)整末端的姿態(tài)，以對應(yīng)患者的不自覺的生理應(yīng)激反應(yīng)等。

（三）起草單位

本標準牽頭起草單位是安徽集萃智造機器人科技有限公司。

（四）主要工作過程

4.1起草階段

項目立項前，標準撰寫小組通過組織多次會議討論和制定了詳細的預(yù)研方案和計劃，

進行了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的調(diào)研和分析，查閱了口腔植入、種植牙技術(shù)、種植體標準、協(xié)作

機器人技術(shù)、光學定位技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用與實踐相關(guān)的研究文獻，收集了眾多相關(guān)資料進行

評估和分析，并組織了小組成員與口腔醫(yī)院等醫(yī)護人員就智慧交通的相關(guān)技術(shù)研究進行調(diào)

研和探討，廣泛征求標準制定方面的意見和建議。

2022年12月19日，本標準經(jīng)中國國際科技促進會標準化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審

核，成功立項。立項后，標準撰寫小組召開會議針對標準的立項內(nèi)容進行撰寫方向和詳細

內(nèi)容的討論和分析，明確了每個小組成員的分工安排，以及制定了標準的整體撰寫計劃。

在標準起草過程中，小組成員針對各自負責的部分進行了深入的調(diào)研和分析，并組織多次

研討會對整個標準撰寫內(nèi)容進行評審和改進，形成標準草案。

4.2征求意見階段

2023年6月上旬標準編制組對標準內(nèi)容的進行進一步的修改，形成征求意見稿，同月

由中國國際科技促進會標準化工作委員會通過全國團體標準信息平臺面向全社會進行公開

征求意見。同時由標準起草組組織進行定向征求意見。

4.3審查階段

3

4.4報批階段

二、標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)，修訂標準時，還包括修訂前后

技術(shù)內(nèi)容的對比

（一）標準的編寫原則

標準編制過程中，遵循了以下基本原則:

1）標準需要具有行業(yè)特點，指標及其對應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家標準和行

業(yè)標準。

2）標準能夠體現(xiàn)出基于光學定位儀的種植牙機器人具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3）標準能夠為口腔醫(yī)學、人機協(xié)作的優(yōu)化和改進指出明確的方向。

4）標準需要具有科學性、先進性和可操作性。

5）要能夠結(jié)合行業(yè)實際情況和特點。

6）與相關(guān)標準法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7）促進行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進步。

（二）提出本標準的依據(jù)

本標準提出的基于光學定位儀的種植牙機器人定位系統(tǒng)，包括協(xié)作機器人、光學定位

等具體技術(shù)，滿足最新的相關(guān)技術(shù)前沿，并與口腔醫(yī)院實操機構(gòu)聯(lián)合驗證；針對種植牙機

器人手術(shù)過程中的拖動示教、位置角度力度傳感器監(jiān)控、隨動系統(tǒng)、高精度種植位置定位

等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)難點；本標準將種植牙機器人和光學定位系統(tǒng)進行了結(jié)合，使得本標準里

的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容能夠適用于口腔醫(yī)療中機器人種植牙手術(shù)的高精度快速定位、隨動系統(tǒng)實

現(xiàn)等研發(fā)和實用難點，并對相關(guān)的機械、光學、電氣、人機交互學科有所啟發(fā)。

（三）制定本標準的基礎(chǔ)

1）協(xié)作機器人：項目帶頭人為江蘇集萃智能制造研究所的駱敏舟，中科院博士，河

4

海大學教授博導(dǎo)，有著多年協(xié)作機器人研發(fā)經(jīng)驗，是機器人、人機交互、人工智能方面的

專家。

2）光學定位系統(tǒng)開發(fā)：項目組在光學定位技術(shù)上已經(jīng)積累了豐厚的科研經(jīng)驗并取得

了多項研究應(yīng)用成果。項目組在機器人視覺定位、抓取、螺絲鎖付等應(yīng)用方面經(jīng)驗豐富。

3）技術(shù)帶頭人：技術(shù)帶頭人有著多年的協(xié)作機器人研發(fā)經(jīng)驗，在機器人智慧理療、

穿刺手術(shù)機器人、機器人艾灸等方面有多年的設(shè)計和研發(fā)經(jīng)驗

4）項目團隊：本工作組是機器人、機器視覺、口腔醫(yī)療等領(lǐng)域的國內(nèi)一流產(chǎn)學研團

隊，包含了來自XXX、XXX的學者，有來自XXX、XXX的專家和技術(shù)骨干。

5）硬件資源：由江蘇集萃智能制造研究所有限公司提供的2臺協(xié)作機器人IIMT-CR-

05，種植機器人操作平臺和PST光學定位儀，滿足手術(shù)的主要部件需求；同時由口腔手術(shù)

設(shè)計公司、種植機提供廠家提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

（四）實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容主要包含以下幾點：

協(xié)作機器人與光學定位系統(tǒng)的結(jié)合

協(xié)作機器人與CT影像坐標系建立

高精度快速口腔定位技術(shù)

機械臂隨動技術(shù)

六維力傳感器拖動示教

（五）實際應(yīng)用效果

通過一例人體手術(shù)，實現(xiàn)了牙齒種植，整個過程安全簡短，患者反應(yīng)良好

三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效益、社會效

益和生態(tài)效益

5

（一）主要試驗或驗證的分析

為了驗證本標準提出的基于光學定位儀的種植牙機器人定位系統(tǒng)的科學性、有效性和

可行性，本工作組搭建種植牙手術(shù)實驗平臺：該平臺使用包括協(xié)作機器人、PST光學定位

儀、CT影像處理平臺、種植機、醫(yī)學手術(shù)椅、種植牙手術(shù)設(shè)備等主要的手術(shù)過程設(shè)備；該

平臺可以實現(xiàn)整個種植牙手術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后的患者口腔部位處理，有效驗證標準中定位

系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計。

（二）預(yù)期的經(jīng)濟效果

本標準提出了一種基于光學定位儀的種植牙機器人，通過此系統(tǒng)和實驗平臺，可以對

機械臂的高精度手術(shù)操作、光學定位技術(shù)、智能口腔醫(yī)學等學科的相關(guān)技術(shù)前沿有所推進，

同時促進產(chǎn)品協(xié)同研發(fā)，進而提升企業(yè)整體利潤。

（三）真實性驗證

無。

四、與國際、國外同類標準技術(shù)內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國外樣品、

樣機的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

無。

五、以國際標準為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國際國外標

準，并說明未采用國際標準的原因

無。

六、與有關(guān)法律、行政法規(guī)及相關(guān)標準的關(guān)系

1.按照GB/T1.1－2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草

規(guī)則》要求進行編寫。

2.參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學性、適用性和可操作

6

性。

3.規(guī)范性引用文件包括：

GB/T39005-2020工業(yè)機器人視覺集成系統(tǒng)通用技術(shù)要求

GB/T36008-2018機器人與機器人裝備協(xié)作機器人

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

八、涉及專利的有關(guān)說明

無。

九、實施標準的要求，以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日期的建議

等措施建議

1.宣傳培訓(xùn)

在標準審批通過后，主要起草單位組織召開內(nèi)部會議商討和制定標準宣傳和推廣工作，

建議協(xié)作機器人、口腔醫(yī)學等各行業(yè)主管部門為相關(guān)企業(yè)開展線上線下培訓(xùn)活動，以及提

供標準相關(guān)資料和后續(xù)咨詢途徑，以使得標準在行業(yè)內(nèi)可以得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

2.試點示范

在標準推廣過程中，擬嘗試選擇相關(guān)合適的企業(yè)開展標準的試點應(yīng)用，與企業(yè)共同開

展標準推廣落地的實施方案的探討和評估，為企業(yè)的相關(guān)負責人員重點講解標準在實施過

程中的技術(shù)要點和對應(yīng)要求，以加快標準的落地應(yīng)用。

3.跟蹤完善

標準撰寫小組會在宣傳推廣過程中不斷跟進實施過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題，以及廣泛聽

取各個方面的反饋和建議，同時對標準進行完善和改進，提高標準的科學性、前瞻性和普

適性。

7

十、其他應(yīng)當說明的事項

無。

8

團體標準

《基于光學定位的種植牙機器人精準定位系統(tǒng)》

編制說明書

2023年6月

基于光學定位的種植牙機器人精準定位系統(tǒng)

編制說明

一、工作簡況

（一）任務(wù)來源

【2022】中科促標字第828號《關(guān)于開展<基于光學定位的種植牙機器人精準定位系

統(tǒng)>》團體標準立項通知，同意本標準立項，項目計劃編號CI2022343。

（二）編制背景

根據(jù)第三次全國口腔健康流行病學調(diào)查數(shù)據(jù)，我國86%的65—74歲老年人、36%的

35—44歲的中青年有牙缺失，10%的65—74歲老年人全口無牙。而在全國第四次口腔健

康流行病學調(diào)查顯示：65—74歲的老年人中，平均存留牙數(shù)為22.5顆，比10年前增

加1.5顆；全口無牙的比例下降了33.8%，缺牙修復(fù)治療的比例上升了29.55%。種植牙

作為牙齒缺損后最重要的一種修復(fù)方式，越來越多的被老百姓所接受，通過市場的表現(xiàn)體

現(xiàn)出。根據(jù)《2020-2026年中國種植牙行業(yè)市場分析及投資前景研究預(yù)測報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù)

顯示：2019年，中國人工種植牙市場零售規(guī)模為655億元，同比增長6.8%；2020年，

人工種植牙市場零售規(guī)模達到702億元，同比增長17.1%。預(yù)計，2021年我國人工種植

牙市場零售規(guī)模將達到723億元，2025年將達到1108億元。隨著國民健康意識的提升，

理療和美容業(yè)的崛起，人均收入的增加，將不斷地促進種植牙市場需求高速穩(wěn)定的增長。

目前協(xié)作機器人作為執(zhí)行機構(gòu)的種植機器人，以它特殊的優(yōu)勢在種植牙手術(shù)中作為執(zhí)

行機構(gòu)是非常合適的，由于其高精度、模塊化、擴展性好，搭配光學定位機構(gòu)，可實現(xiàn)術(shù)

前、術(shù)中、術(shù)后的過程控制，主要優(yōu)勢有：

（１）基于協(xié)作機器人的種植牙機器人，可以說減少植入過程中對醫(yī)師技術(shù)的要求，

枯燥重復(fù)的動作交給機器人處理，醫(yī)生的關(guān)注點在病情和手術(shù)進程中，這樣大大的減少工

2

作強度和對醫(yī)生技術(shù)的要求，對于偏遠、不發(fā)達地區(qū)的應(yīng)用意義深遠；

（２）基于協(xié)作機器人的種植牙機器人，可以提升手術(shù)的質(zhì)量、縮短手術(shù)時間；整個

手術(shù)過程中，機器人+光學定位儀的組合可以提升手術(shù)的精度、微創(chuàng)的切口幫助患者快速

的復(fù)合傷口、隨動系統(tǒng)隨時調(diào)整末端的姿態(tài)，以對應(yīng)患者的不自覺的生理應(yīng)激反應(yīng)等。

（三）起草單位

本標準牽頭起草單位是安徽集萃智造機器人科技有限公司。

（四）主要工作過程

4.1起草階段

項目立項前，標準撰寫小組通過組織多次會議討論和制定了詳細的預(yù)研方案和計劃，

進行了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的調(diào)研和分析，查閱了口腔植入、種植牙技術(shù)、種植體標準、協(xié)作

機器人技術(shù)、光學定位技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用與實踐相關(guān)的研究文獻，收集了眾多相關(guān)資料進行

評估和分析，并組織了小組成員與口腔醫(yī)院等醫(yī)護人員就智慧交通的相關(guān)技術(shù)研究進行調(diào)

研和探討，廣泛征求標準制定方面的意見和建議。

2022年12月19日，本標準經(jīng)中國國際科技促進會標準化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審

核，成功立項。立項后，標準撰寫小組召開會議針對標準的立項內(nèi)容進行撰寫方向和詳細

內(nèi)容的討論和分析，明確了每個小組成員的分工安排，以及制定了標準的整體撰寫計劃。

在標準起草過程中，小組成員針對各自負責的部分進行了深入的調(diào)研和分析，并組織多次

研討會對整個標準撰寫內(nèi)容進行評審和改進，形成標準草案。

4.2征求意見階段

2023年6月上旬標準編制組對標準內(nèi)容的進行進一步的修改，形成征求意見稿，同月

由中國國際科技促進會標準化工作委員會通過全國團體標準信息平臺面向全社會進行公開

征求意見。同時由標準起草組組織進行定向征求意見。

4.3審查階段

3

4.4報批階段

二、標準編制原則、主要內(nèi)容及其確定依據(jù)，修訂標準時，還包括修訂前后

技術(shù)內(nèi)容的對比

（一）標準的編寫原則

標準編制過程中，遵循了以下基本原則:

1）標準需要具有行業(yè)特點，指標及其對應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家標準和行

業(yè)標準。

2）標準能夠體現(xiàn)出基于光學定位儀的種植牙機器人具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3）標準能夠為口腔醫(yī)學、人機協(xié)作的優(yōu)化和改進指出明確的方向。

4）標準需要具有科學性、先進性和可操作性。

5）要能夠結(jié)合行業(yè)實際情況和特點。

6）與相關(guān)標準法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7）促進行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進步。

（二）提出本標準的依據(jù)

本標準提出的基于光學定位儀的種植牙機器人定位系統(tǒng)，包括協(xié)作機器人、光學定位

等具體技術(shù)，滿足最新的相關(guān)技術(shù)前沿，并與口腔醫(yī)院實操機構(gòu)聯(lián)合驗證；針對種植牙機

器人手術(shù)過程中的拖動示教、位置角度力度傳感器監(jiān)控、隨動系統(tǒng)、高精度種植位置定位

等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)難點；本標準將種植牙機器人和光學定位系統(tǒng)進行了結(jié)合，使得本標準里

的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容能夠適用于口腔醫(yī)療中機器人種植牙手術(shù)的高精度快速定位、隨動系統(tǒng)實

現(xiàn)等研發(fā)和實用難點，并對相關(guān)的機械、光學、電氣、人機交互學科有所啟發(fā)。

（三）制定本標準的基礎(chǔ)

1）協(xié)作機器人：項目帶頭人為江蘇集萃智能制造研究所的駱敏舟，中科院博士，河

4

海大學教授博導(dǎo)，有著多年協(xié)作機器人研發(fā)經(jīng)驗，是機器人、人機交互、人工智能方面的

專家。

2）光學定位系統(tǒng)開發(fā)：項目組在光學定位技術(shù)上已經(jīng)積累了豐厚的科研經(jīng)驗并取得

了多項研究應(yīng)用成果。項目組在機器人視覺定位、抓取、螺絲鎖付等應(yīng)用方面經(jīng)驗豐富。

3）技術(shù)帶頭人：技術(shù)帶頭人有著多年的協(xié)作機器人研發(fā)經(jīng)驗，在機器人智慧理療、

穿刺手術(shù)機器人、機器人艾灸等方面有多年的設(shè)計和研發(fā)經(jīng)驗

4）項目團隊：本工作組是機器人、機器視覺、口腔醫(yī)療等領(lǐng)域的國內(nèi)一流產(chǎn)學研團

隊，包含了來自XXX、XXX的學者，有來自XXX、XXX的專家和技術(shù)骨干。

5）硬件資源：由江蘇集萃智能制造研究所有限公司提供的2臺協(xié)作機器人IIMT-CR-

05，種植機器人操作平臺和PST光學定位儀，滿足手術(shù)的主要部件需求；同時由口腔手術(shù)

設(shè)計公司、種植機提供廠家提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

（四）實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容主要包含以下幾點：

協(xié)作機器人與光學定位系統(tǒng)的結(jié)合

協(xié)作機器人與CT影像坐標系建立

高精度快速口腔定位技術(shù)

機械臂隨動技術(shù)

六維力傳感器拖動示教

（五）實際應(yīng)用效果

通過一例人體手術(shù)，實現(xiàn)了牙齒種植，整個過程安全簡短，患者反應(yīng)良好

三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效益、社會效

益和生態(tài)效益

5

（一）主要試驗或驗證的分析

為了驗證本標準提出的基于光學定位儀的種植牙機器人定位系統(tǒng)的科學性、有效性和

可行性，本工作組搭建種植牙手術(shù)實驗平臺：該平臺使用包括協(xié)作機器人、PST光學定位

儀、CT影像處理平臺、種植機、醫(yī)學手術(shù)椅、種植牙手術(shù)設(shè)備等主要的手術(shù)過程設(shè)備；該

平臺可以實現(xiàn)整個種植牙手術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后的患者口腔部位處理，有效驗證標準中定位

系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計。

（二）預(yù)期的經(jīng)濟效果

本標準提出了一種基于光學定位儀的種植牙機器人，通過此系統(tǒng)和實驗平臺，可以對

機械臂的高精度手術(shù)操作、光學定位技術(shù)、智能口腔醫(yī)學等學科的相關(guān)技術(shù)前沿有所推進，

同時促進產(chǎn)品協(xié)同研發(fā)，進而提升企業(yè)整體利潤。

（三）真實性驗證