《基于光学定位的种植牙机器人精准定位系统》编制说明

基于光学定位的种植牙机器人精准定位系统

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

【2022】中科促标字第828号《关于开展<基于光学定位的种植牙机器人精准定位系

统>》团体标准立项通知，同意本标准立项，项目计划编号CI2022343。

（二）编制背景

根据第三次全国口腔健康流行病学调查数据，我国86%的65—74岁老年人、36%的

35—44岁的中青年有牙缺失，10%的65—74岁老年人全口无牙。而在全国第四次口腔健

康流行病学调查显示：65—74岁的老年人中，平均存留牙数为22.5颗，比10年前增

加1.5颗；全口无牙的比例下降了33.8%，缺牙修复治疗的比例上升了29.55%。种植牙

作为牙齿缺损后最重要的一种修复方式，越来越多的被老百姓所接受，通过市场的表现体

现出。根据《2020-2026年中国种植牙行业市场分析及投资前景研究预测报告》统计数据

显示：2019年，中国人工种植牙市场零售规模为655亿元，同比增长6.8%；2020年，

人工种植牙市场零售规模达到702亿元，同比增长17.1%。预计，2021年我国人工种植

牙市场零售规模将达到723亿元，2025年将达到1108亿元。随着国民健康意识的提升，

理疗和美容业的崛起，人均收入的增加，将不断地促进种植牙市场需求高速稳定的增长。

目前协作机器人作为执行机构的种植机器人，以它特殊的优势在种植牙手术中作为执

行机构是非常合适的，由于其高精度、模块化、扩展性好，搭配光学定位机构，可实现术

前、术中、术后的过程控制，主要优势有：

（１）基于协作机器人的种植牙机器人，可以说减少植入过程中对医师技术的要求，

枯燥重复的动作交给机器人处理，医生的关注点在病情和手术进程中，这样大大的减少工

2

作强度和对医生技术的要求，对于偏远、不发达地区的应用意义深远；

（２）基于协作机器人的种植牙机器人，可以提升手术的质量、缩短手术时间；整个

手术过程中，机器人+光学定位仪的组合可以提升手术的精度、微创的切口帮助患者快速

的复合伤口、随动系统随时调整末端的姿态，以对应患者的不自觉的生理应激反应等。

（三）起草单位

本标准牵头起草单位是安徽集萃智造机器人科技有限公司。

（四）主要工作过程

4.1起草阶段

项目立项前，标准撰写小组通过组织多次会议讨论和制定了详细的预研方案和计划，

进行了国内外研究现状的调研和分析，查阅了口腔植入、种植牙技术、种植体标准、协作

机器人技术、光学定位技术的相关应用与实践相关的研究文献，收集了众多相关资料进行

评估和分析，并组织了小组成员与口腔医院等医护人员就智慧交通的相关技术研究进行调

研和探讨，广泛征求标准制定方面的意见和建议。

2022年12月19日，本标准经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审

核，成功立项。立项后，标准撰写小组召开会议针对标准的立项内容进行撰写方向和详细

内容的讨论和分析，明确了每个小组成员的分工安排，以及制定了标准的整体撰写计划。

在标准起草过程中，小组成员针对各自负责的部分进行了深入的调研和分析，并组织多次

研讨会对整个标准撰写内容进行评审和改进，形成标准草案。

4.2征求意见阶段

2023年6月上旬标准编制组对标准内容的进行进一步的修改，形成征求意见稿，同月

由中国国际科技促进会标准化工作委员会通过全国团体标准信息平台面向全社会进行公开

征求意见。同时由标准起草组组织进行定向征求意见。

4.3审查阶段

3

4.4报批阶段

二、标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后

技术内容的对比

（一）标准的编写原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则:

1）标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参照采用国家标准和行

业标准。

2）标准能够体现出基于光学定位仪的种植牙机器人具有关键共性的技术要素。

3）标准能够为口腔医学、人机协作的优化和改进指出明确的方向。

4）标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

5）要能够结合行业实际情况和特点。

6）与相关标准法规协调一致。

7）促进行业健康发展与技术进步。

（二）提出本标准的依据

本标准提出的基于光学定位仪的种植牙机器人定位系统，包括协作机器人、光学定位

等具体技术，满足最新的相关技术前沿，并与口腔医院实操机构联合验证；针对种植牙机

器人手术过程中的拖动示教、位置角度力度传感器监控、随动系统、高精度种植位置定位

等关键技术研发难点；本标准将种植牙机器人和光学定位系统进行了结合，使得本标准里

的相关技术内容能够适用于口腔医疗中机器人种植牙手术的高精度快速定位、随动系统实

现等研发和实用难点，并对相关的机械、光学、电气、人机交互学科有所启发。

（三）制定本标准的基础

1）协作机器人：项目带头人为江苏集萃智能制造研究所的骆敏舟，中科院博士，河

4

海大学教授博导，有着多年协作机器人研发经验，是机器人、人机交互、人工智能方面的

专家。

2）光学定位系统开发：项目组在光学定位技术上已经积累了丰厚的科研经验并取得

了多项研究应用成果。项目组在机器人视觉定位、抓取、螺丝锁付等应用方面经验丰富。

3）技术带头人：技术带头人有着多年的协作机器人研发经验，在机器人智慧理疗、

穿刺手术机器人、机器人艾灸等方面有多年的设计和研发经验

4）项目团队：本工作组是机器人、机器视觉、口腔医疗等领域的国内一流产学研团

队，包含了来自XXX、XXX的学者，有来自XXX、XXX的专家和技术骨干。

5）硬件资源：由江苏集萃智能制造研究所有限公司提供的2台协作机器人IIMT-CR-

05，种植机器人操作平台和PST光学定位仪，满足手术的主要部件需求；同时由口腔手术

设计公司、种植机提供厂家提供相应的技术支持。

（四）实验内容

实验内容主要包含以下几点：

协作机器人与光学定位系统的结合

协作机器人与CT影像坐标系建立

高精度快速口腔定位技术

机械臂随动技术

六维力传感器拖动示教

（五）实际应用效果

通过一例人体手术，实现了牙齿种植，整个过程安全简短，患者反应良好

三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效

益和生态效益

5

（一）主要试验或验证的分析

为了验证本标准提出的基于光学定位仪的种植牙机器人定位系统的科学性、有效性和

可行性，本工作组搭建种植牙手术实验平台：该平台使用包括协作机器人、PST光学定位

仪、CT影像处理平台、种植机、医学手术椅、种植牙手术设备等主要的手术过程设备；该

平台可以实现整个种植牙手术前、术中、术后的患者口腔部位处理，有效验证标准中定位

系统的技术设计。

（二）预期的经济效果

本标准提出了一种基于光学定位仪的种植牙机器人，通过此系统和实验平台，可以对

机械臂的高精度手术操作、光学定位技术、智能口腔医学等学科的相关技术前沿有所推进，

同时促进产品协同研发，进而提升企业整体利润。

（三）真实性验证

无。

四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国外样品、

样机的有关数据对比情况

无。

五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国际国外标

准，并说明未采用国际标准的原因

无。

六、与有关法律、行政法规及相关标准的关系

1.按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草

规则》要求进行编写。

2.参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用性和可操作

6

性。

3.规范性引用文件包括：

GB/T39005-2020工业机器人视觉集成系统通用技术要求

GB/T36008-2018机器人与机器人装备协作机器人

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、涉及专利的有关说明

无。

九、实施标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施日期的建议

等措施建议

1.宣传培训

在标准审批通过后，主要起草单位组织召开内部会议商讨和制定标准宣传和推广工作，

建议协作机器人、口腔医学等各行业主管部门为相关企业开展线上线下培训活动，以及提

供标准相关资料和后续咨询途径，以使得标准在行业内可以得到广泛的推广和应用。

2.试点示范

在标准推广过程中，拟尝试选择相关合适的企业开展标准的试点应用，与企业共同开

展标准推广落地的实施方案的探讨和评估，为企业的相关负责人员重点讲解标准在实施过

程中的技术要点和对应要求，以加快标准的落地应用。

3.跟踪完善

标准撰写小组会在宣传推广过程中不断跟进实施过程中出现的相关问题，以及广泛听

取各个方面的反馈和建议，同时对标准进行完善和改进，提高标准的科学性、前瞻性和普

适性。

7

十、其他应当说明的事项

无。

8

团体标准

《基于光学定位的种植牙机器人精准定位系统》

编制说明书

2023年6月

基于光学定位的种植牙机器人精准定位系统

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

【2022】中科促标字第828号《关于开展<基于光学定位的种植牙机器人精准定位系

统>》团体标准立项通知，同意本标准立项，项目计划编号CI2022343。

（二）编制背景

根据第三次全国口腔健康流行病学调查数据，我国86%的65—74岁老年人、36%的

35—44岁的中青年有牙缺失，10%的65—74岁老年人全口无牙。而在全国第四次口腔健

康流行病学调查显示：65—74岁的老年人中，平均存留牙数为22.5颗，比10年前增

加1.5颗；全口无牙的比例下降了33.8%，缺牙修复治疗的比例上升了29.55%。种植牙

作为牙齿缺损后最重要的一种修复方式，越来越多的被老百姓所接受，通过市场的表现体

现出。根据《2020-2026年中国种植牙行业市场分析及投资前景研究预测报告》统计数据

显示：2019年，中国人工种植牙市场零售规模为655亿元，同比增长6.8%；2020年，

人工种植牙市场零售规模达到702亿元，同比增长17.1%。预计，2021年我国人工种植

牙市场零售规模将达到723亿元，2025年将达到1108亿元。随着国民健康意识的提升，

理疗和美容业的崛起，人均收入的增加，将不断地促进种植牙市场需求高速稳定的增长。

目前协作机器人作为执行机构的种植机器人，以它特殊的优势在种植牙手术中作为执

行机构是非常合适的，由于其高精度、模块化、扩展性好，搭配光学定位机构，可实现术

前、术中、术后的过程控制，主要优势有：

（１）基于协作机器人的种植牙机器人，可以说减少植入过程中对医师技术的要求，

枯燥重复的动作交给机器人处理，医生的关注点在病情和手术进程中，这样大大的减少工

2

作强度和对医生技术的要求，对于偏远、不发达地区的应用意义深远；

（２）基于协作机器人的种植牙机器人，可以提升手术的质量、缩短手术时间；整个

手术过程中，机器人+光学定位仪的组合可以提升手术的精度、微创的切口帮助患者快速

的复合伤口、随动系统随时调整末端的姿态，以对应患者的不自觉的生理应激反应等。

（三）起草单位

本标准牵头起草单位是安徽集萃智造机器人科技有限公司。

（四）主要工作过程

4.1起草阶段

项目立项前，标准撰写小组通过组织多次会议讨论和制定了详细的预研方案和计划，

进行了国内外研究现状的调研和分析，查阅了口腔植入、种植牙技术、种植体标准、协作

机器人技术、光学定位技术的相关应用与实践相关的研究文献，收集了众多相关资料进行

评估和分析，并组织了小组成员与口腔医院等医护人员就智慧交通的相关技术研究进行调

研和探讨，广泛征求标准制定方面的意见和建议。

2022年12月19日，本标准经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术审

核，成功立项。立项后，标准撰写小组召开会议针对标准的立项内容进行撰写方向和详细

内容的讨论和分析，明确了每个小组成员的分工安排，以及制定了标准的整体撰写计划。

在标准起草过程中，小组成员针对各自负责的部分进行了深入的调研和分析，并组织多次

研讨会对整个标准撰写内容进行评审和改进，形成标准草案。

4.2征求意见阶段

2023年6月上旬标准编制组对标准内容的进行进一步的修改，形成征求意见稿，同月

由中国国际科技促进会标准化工作委员会通过全国团体标准信息平台面向全社会进行公开

征求意见。同时由标准起草组组织进行定向征求意见。

4.3审查阶段

3

4.4报批阶段

二、标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后

技术内容的对比

（一）标准的编写原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则:

1）标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参照采用国家标准和行

业标准。

2）标准能够体现出基于光学定位仪的种植牙机器人具有关键共性的技术要素。

3）标准能够为口腔医学、人机协作的优化和改进指出明确的方向。

4）标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

5）要能够结合行业实际情况和特点。

6）与相关标准法规协调一致。

7）促进行业健康发展与技术进步。

（二）提出本标准的依据

本标准提出的基于光学定位仪的种植牙机器人定位系统，包括协作机器人、光学定位

等具体技术，满足最新的相关技术前沿，并与口腔医院实操机构联合验证；针对种植牙机

器人手术过程中的拖动示教、位置角度力度传感器监控、随动系统、高精度种植位置定位

等关键技术研发难点；本标准将种植牙机器人和光学定位系统进行了结合，使得本标准里

的相关技术内容能够适用于口腔医疗中机器人种植牙手术的高精度快速定位、随动系统实

现等研发和实用难点，并对相关的机械、光学、电气、人机交互学科有所启发。

（三）制定本标准的基础

1）协作机器人：项目带头人为江苏集萃智能制造研究所的骆敏舟，中科院博士，河

4

海大学教授博导，有着多年协作机器人研发经验，是机器人、人机交互、人工智能方面的

专家。

2）光学定位系统开发：项目组在光学定位技术上已经积累了丰厚的科研经验并取得

了多项研究应用成果。项目组在机器人视觉定位、抓取、螺丝锁付等应用方面经验丰富。

3）技术带头人：技术带头人有着多年的协作机器人研发经验，在机器人智慧理疗、

穿刺手术机器人、机器人艾灸等方面有多年的设计和研发经验

4）项目团队：本工作组是机器人、机器视觉、口腔医疗等领域的国内一流产学研团

队，包含了来自XXX、XXX的学者，有来自XXX、XXX的专家和技术骨干。

5）硬件资源：由江苏集萃智能制造研究所有限公司提供的2台协作机器人IIMT-CR-

05，种植机器人操作平台和PST光学定位仪，满足手术的主要部件需求；同时由口腔手术

设计公司、种植机提供厂家提供相应的技术支持。

（四）实验内容

实验内容主要包含以下几点：

协作机器人与光学定位系统的结合

协作机器人与CT影像坐标系建立

高精度快速口腔定位技术

机械臂随动技术

六维力传感器拖动示教

（五）实际应用效果

通过一例人体手术，实现了牙齿种植，整个过程安全简短，患者反应良好

三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、社会效

益和生态效益

5

（一）主要试验或验证的分析

为了验证本标准提出的基于光学定位仪的种植牙机器人定位系统的科学性、有效性和

可行性，本工作组搭建种植牙手术实验平台：该平台使用包括协作机器人、PST光学定位

仪、CT影像处理平台、种植机、医学手术椅、种植牙手术设备等主要的手术过程设备；该

平台可以实现整个种植牙手术前、术中、术后的患者口腔部位处理，有效验证标准中定位

系统的技术设计。

（二）预期的经济效果

本标准提出了一种基于光学定位仪的种植牙机器人，通过此系统和实验平台，可以对

机械臂的高精度手术操作、光学定位技术、智能口腔医学等学科的相关技术前沿有所推进，

同时促进产品协同研发，进而提升企业整体利润。

（三）真实性验证