微创手术机器人是智能医疗领域研究的热点,用于辅助医生更精准的完成手术并降低手术对病人造成的损伤。目前我国在微创手术机器人技术研发上越来越成熟,但整体的创新力度尚且不足,且用于指导微创手术机器人产品设计的方法论研究少之又少。本文从需求信息出发,以微创手术机器人的信息交互框架为研究对象,分析研究各种需求信息及其间结构关系,构建了基于多层维度的信息交互框架并提出基于框架的决策信息量评估算法。利用框架辅助微创手术机器人设计,使其有流程、方法可循,通过信息交互的设计进而对产品功能设计、结构设计等产生启发,提高微创手术机器人产品的设计效率及创新的可能性。首先,利用定性研究方法获取微创手术机器人用户需求。利用手术视频资料观察、文献资料研究以及相关医生的深入访谈获取了多方面的需求信息,并对得到的需求信息通过分类分析,明确了需求信息的类别,奠定了信息交互框架后续的研究方向。其次,文章分析了信息交互框架的构成要素,定义了信息交互行为及框架中的角色层次,并完成了以有助于决策为目的的多层维度信息交互框架的构建。同时,基于信息论理论对框架中的信息单元进行了量化,利用AHP确定了框架中约束集的各项权值,提出用以评估基于框架创造的产品设计方案优劣的决策信息量算法。接着,文章展示了框架的应用设计流程。利用所得的微创手术机器人信息交互框架进行微创手术机器人创新方案设计,并利用显性信息交互行为评价及决策信息量评估对方案进行择优,对优选方案进行了方案细化和三维效果展示,并描述了此方案的创新之处。最后,本文详细阐述了框架的构成、拓展性及其方法以及创新价值。除此外,本文还对该框架的可用性进行了测试和研究,最终得到的结果表明,该框架在辅助用户设计微创手术机器人的效果要比传统微创手术机器人设计方法要好,且更容易产生创新性设计。