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基于关节转角估计器的绳驱动手术微器械位置全闭环控制

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机器人 2018年第2期40卷 231-239页

作者：王文杰于凌涛杨景闫昱晟哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

手术机器人微器械末端空间狭小,无法安装角度检测传感器,不能进行位置全闭环控制.针对这个问题,提出了一种基于关节转角估计器的闭环控制方法.首先设计了4自由度微器械驱动方案,搭建了手术机器人微器械单关节原理样机实验系统,并基于绳... 详细信息

手术机器人微器械末端空间狭小,无法安装角度检测传感器,不能进行位置全闭环控制.针对这个问题,提出了一种基于关节转角估计器的闭环控制方法.首先设计了4自由度微器械驱动方案,搭建了手术机器人微器械单关节原理样机实验系统,并基于绳驱动系统的动力学分析设计了关节转角估计器.利用动力学参数辨识的方法给出了关节转角估计器的参数,并通过实验数据分析给出了转角估计器的简化和修正模型.实验结果说明关节转角估计器的输出精度可以达到0.38?.最后以转角估计器的输出值作为反馈信号对微器械关节转角进行了闭环控制实验.结果表明,当系统自由运动时微器械关节转角的最大跟随误差为0.734?;当微器械末端加载1.5 N的外力时,关节转角估计器的精度是0.59?,最大跟随误差是1.112?.这些说明本文提出的关节转角闭环控制方法具有比较高的控制精度.

关键词：关节转角估计器绳驱动微器械位置控制动力学

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全局约束下超声图像微器械轮廓提取方法

哈尔滨工业大学学报 2018年第1期50卷 24-28页

作者：潘博贲进闫佳雯付宜利机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150001

为实现超声设备与手术机器人系统的配准,提出一种全局约束下的参数活动轮廓(Snake)分割算法,该算法能以高精度分割超声图像中的手术器械轮廓.将已知的手术器械轮廓信息作为先验知识,以归一化傅里叶描述子的形式表述,并利用该描述子定义... 详细信息

为实现超声设备与手术机器人系统的配准,提出一种全局约束下的参数活动轮廓(Snake)分割算法,该算法能以高精度分割超声图像中的手术器械轮廓.将已知的手术器械轮廓信息作为先验知识,以归一化傅里叶描述子的形式表述,并利用该描述子定义泛能量,用来约束分割过程,达到最优解.求解过程中,通过计算泛能量相对于各变量的雅可比矩阵,可以获得能量最小化时的偏微分方程,差分离散化后可以获得其欧拉形式的迭代方程,通过数值方法获得分割轮廓.实验结果表明,使用基于已知轮廓的先验Snake方法对超声图像中的手术器械进行分割,能以较高精度提取超声图像中的微器械轮廓,轮廓形状与实际器械形状更加相似.先验Snake法能对曲线进行全局约束,避免了传统Snake分割方法中容易陷入局部极值的缺陷,具有较大的应用前景.

关键词：超声图像微器械 Snake模型全局约束区域分割

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面向腹腔镜手术的力反馈型微器械研究

面向腹腔镜手术的力反馈型微器械研究

作者：田立志哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

腹腔镜手术是微创手术的一种,相对于开腹手术,腹腔镜手术具有创伤小、失血少、痛楚轻、恢复快等优点。腹腔镜手术器械是完成腹腔镜手术的关键器械,常规腹腔镜手术器械具有自由度少、灵活性低,器械内摩擦力大,导致力学信息衰减及医生疲劳... 详细信息

腹腔镜手术是微创手术的一种,相对于开腹手术,腹腔镜手术具有创伤小、失血少、痛楚轻、恢复快等优点。腹腔镜手术器械是完成腹腔镜手术的关键器械,常规腹腔镜手术器械具有自由度少、灵活性低,器械内摩擦力大,导致力学信息衰减及医生疲劳,操作存在杠杆效应等缺点。手术机器人微器械可以部分解决上述问题,但是仍然存在缺乏必要的力反馈和灵活度的限制。本文结合国内外手术机器人研究现状,对面向腹腔镜手术的力反馈型微器械进行研究。论文首先针对腹腔镜手术力反馈的要求,结合腹腔镜手术特点,设计了具有高强度、高灵敏度的双层十字梁式传感器结构,并对该结构进行了数学建模和仿真分析,得到了结构的最优参数;根据传感器安装空间要求,确定应变片的放置位置和排布方式,设计了相应的电桥电路;针对传感器信号较小的问题,设计了专门的信号采集放大电路。其次,论文对传感器静态解耦进行了研究,确定了传感器解耦的方式,在此基础上,确定了传感器标定的方法。设计出三维力标定试验台,对传感器施加三个线性无关的力向量。最后对标定方法的误差以及标定系统的误差进行了分析,得出误差上限,为后续实现力反馈提供理论基础。最后通过分析手术操作过程,设计出了一种基于绳驱动的具有多个自由度的腕部结构,解决了腕部关运动的解耦问题以及欠驱动问题,实现了腕部的摆动和俯仰,针对腕部结构,设计出了微器械驱动机构。针对微器械需要经常更换的要求,设计出了快换接口,实现了微器械在机械臂上的快速定位,动力传递以及信号传递。

关键词：腹腔镜手术微器械力传感器机器人绳驱动

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发展中的电铸技术

电加工与模具 2000年第4期 44-46页

作者：吕益艳王帮峰吴安德黄因慧南京航空航天大学

简述了电铸的原理及方法 ,介绍了在传统应用场合电铸技术进一步的研究成果 ,以及电铸技术在微器械、快速成形等高新技术领域内的研究和应用成果。

关键词：电铸组合电铸电铸连接微器械快速成形

354例白内障囊外摘除和人工晶体植入的手术配合及护理

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透析与人工器官 1997年第3期8卷 19-20页

作者：许雪琴天津医科大学第二医院手术室

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现代角膜移植手术的配合

南昌大学学报（医学版） 1997年第4X期48卷 131-132页

作者：刘肇清南昌第二附属医院护理部 330006

我院自1992年来，采用了新的供体取材和保存方法，运用现代角膜移植技术，在多功能显微镜和精密仪器协助下，扩大了手术适应症，提高了手术成功率和复明效果，现将手术配合介绍如下。1临床资料自1992年1月～1996年6月共行同种异体现代... 详细信息

我院自1992年来，采用了新的供体取材和保存方法，运用现代角膜移植技术，在多功能显微镜和精密仪器协助下，扩大了手术适应症，提高了手术成功率和复明效果，现将手术配合介绍如下。1临床资料自1992年1月～1996年6月共行同种异体现代角膜移植治疗各种角膜病141例156只眼，其中男性92例101只眼；女性49例54只眼；年龄75岁～1．5岁；行穿透性角膜移植125只眼，板层角膜移植23只眼，角膜表面镜片眼前段重建8只眼。2供体取材与保存方法2．至取材方法首先应准备消毒手套、消毒液、10cmX10cm消毒薄塑料袋及灭菌包，包内应备有消毒钳、开脸器、消毒眼杯、视神经剪、斜视拉钩、眼洞单等物，以常现摘眼

关键词：角膜移植手术供体角膜角膜环钻单疱病毒性角膜炎保存方法复明效果冲洗干净微器械手术配合供体材料

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基于DSMC程序流场的几何形状拓展

轻工机械 2010年第6期28卷 20-23,27页

作者：李玲陈冰冰龙建清浙江工业大学化工机械设计研究所浙江杭州310014 浙江工业大学制药工程省部共建教育部重点实验室浙江杭州310014

利用DSMC方法模拟气体传质过程中,二维流场会面临非简单直通道流场的情况。文章通过添加MultifunctionRectangle Block(MFRB)子程序和"分子运动"、"补充分子"、"抽样统计"和"输出结果"等子程序构成MFRBDSMC程序。该程序利用"特征线"法... 详细信息

利用DSMC方法模拟气体传质过程中,二维流场会面临非简单直通道流场的情况。文章通过添加MultifunctionRectangle Block(MFRB)子程序和"分子运动"、"补充分子"、"抽样统计"和"输出结果"等子程序构成MFRBDSMC程序。该程序利用"特征线"法添加了新的压力边界条件,且将流场拓展到更加宽泛的一个区域。如:后台阶流动,微喷管模型等。

关键词：流体学微器械直接物理模拟流场拓展 DSMC

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断肢再植19例术中配合体会

医学影像学杂志 1996年第2期6卷 104-104页

作者：季成香常印芳赵广安谢荣美山东省平邑县人民医院 273300

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脑干肿瘤显微手术配合

广西医科大学学报 2000年第S1期17卷 312-312页

作者：张海燕温秀芬广西医科大学第一附属医院一手术室南宁530021