国家教育部博士点基金(20030056030)
- 作品数：12 被引量：121H指数：6
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- 相关机构：天津大学天津医院天津工业大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金天津市科技发展战略研究计划项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 具有交互夹持力感觉的主从触感装置被引量：2
- 2006年
- 面向血管显微外科手术,研究开发了一套具有交互夹持力感觉的主从触感装置．提出了主操作手的基本设计原则,并应用可操作性基本原理与方法进行机构构型综合,设计了主操作手的夹持力感觉装置;建立了主操作手的多体动力学模型,对运动过程中各关节动态特性进行仿真验证;基于夹持力的数学模型,分析了手指系统在不同模式下夹持力与运动关系．对整套系统进行性能测试与动物实验研究．实验结果表明:主操作手基于可操作性原理的综合构型具有较好的动力学特性,适合医生操作;手指的夹持力与两弹簧的弹力差成正比;该装置能够实现主从操作下的交互夹持力感觉．
- 李群智王树新刘丹贠今天
- 关键词：显微外科手术机器人动物实验
- 基于ARM微控制器的医疗机器人主从夹持控制系统设计与实现
- 2016年
- 利用ARM微控制器,基于本实验室自主研发的医疗机器人用关节式主操作手和从操作手的手指系统,构建了主从遥操作夹持控制系统。本文设计了AT91RM9200 ARM微控制器与外围器件的硬件电路,并在运行于硬件平台的LINUX操作系统上开发了相应的硬件驱动程序。实验表明该系统可以有效控制缝合针的夹持操作。
- 邱波王树新李群智
- 关键词：医疗机器人ARM微控制器
- 基于随机概率的机器人工作空间及其解析表达被引量：28
- 2005年
- 文章采用随机概率的蒙特卡罗方法得到了平面机器人的工作空间。由于此方法不用对机器人进行逆解计算 ,也不必直接对奇异值进行计算 ,所以非常适于工作空间边界曲线的绘制。文章的另一个目的在于扩展以往的方法 ,更有效地确定一般平面机器人工作空间的解析表达式。由于工作空间是由一系列的直线或圆弧曲线构成 ,根据关节变量与工作空间的对应关系 ,区分线段的关键点可以容易的得到。最后 ,文章采用最小二乘法对线段进行了拟合 。
- 曹毅王树新李群智
- 关键词：机器人工作空间蒙特卡罗方法
- 主从式外科手术机器人实时控制算法被引量：9
- 2006年
- 针对机器人运动模型的非线性,导致异构型主从式外科手术机器人系统控制算法需要大量的计算的问题。基于线性化的思想,利用逆Jacobian矩阵将笛卡尔速度映射到关节速度,并用关节瞬时速度代替微小时间段内位移,线性化机器人运动学模型,减小计算量,满足机器人实现缝合打结等手术操作的实时性要求。通过增加反馈环节,消除机器人在工作空间下线性化模型的误差累积,提高系统整体大范围运动精度。关节空间内的样条插值方法,有效改善机器人运动特性,消除人手的抖动。本算法应用在“妙手”外科手术机器人系统上,成功地对兔子腿部微细动脉进行血管吻合手术操作。
- 丁杰男王树新贠今天李群智韩宝平
- 关键词：遥操作样条插值
- 喉部外科手术机器人系统机构设计与运动学分析被引量：3
- 2006年
- 研制开发了主从操作方式的喉部外科手术机器人系统,可以有效避免传统手术中医生操作的双手的干涉问题.在分析与综合支撑喉镜下喉部手术工作空间和动作要求的基础上,详细设计了从操作手的机械结构,并建立了机器人双臂的运动学方程,进行了系统运动可操作性分析.分析结果表明,直线移动关节不影响机构可操作性,系统具有较好的可操作性与可靠性,能够满足手术的要求.
- 李群智王树新丁杰男郭岳山周永春
- 关键词：支撑喉镜微创外科
- “妙手”系统机械结构设计与优化被引量：14
- 2006年
- 为了辅助医生更好地完成显微外科手术,开发了一种主从异构的显微外科手术机器人系统———“妙手”系统.“妙手”系统的主手为商业化的Phantom Desktop主手,从手为针对显微外科血管缝合而设计的“妙手”从手.从手包括位置机构和姿态机构.位置机构通过丝传动实现双四连杆机构的运动特性;姿态机构采用三轴交汇于一点的设计思想.通过分析双四连杆机构的运动特性,根据Angeles运动灵活度指标对双四连杆机构进行了优化.结果表明:当双四连杆机构前三级杆等长且I级杆与III级杆垂直时,机构运动灵活度取最大值.
- 岳龙旺许天春贠今天
- 关键词：显微外科手术机器人
- 计及环境特征的刚-柔机械臂动力学模型及其控制策略
- 2005年
- 为了实现柔性机械臂主动柔性控制,基于Kane方程推导建立在惯性参考坐标系中的刚柔机械臂的非线性动力学模型,并利用假设模态的方法对方程进行离散.在对刚柔机械臂进行主动柔顺控制时,柔性机械臂要受到未确定外部环境的约束,因此,建立了计及环境特征的一般柔性多体系统动力学模型以及计及环境特征的刚柔机械臂动力学模型,并分析研究了刚柔机械臂主动柔顺控制策略.
- 贠今天王树新丁杰男
- 关键词：环境特征动力学模型主动柔顺
- 面向灵活工作空间的显微外科手术机器人设计被引量：14
- 2005年
- 在分析医生显微缝合与打结动作和操作空间布置的基础上,采用向两个方向投影的方法,对医生的动作进行了记录和量化分析.分析了测量数据与机器人灵活度的关系,并以该关系作为整个设计分析的基础.根据投影几何以及显微手术数据得到了从手末端工具准确的三维灵活操作空间.根据测量得到的灵活空间运用逆运动学原理,对机器人的机构参数和关节的运动范围进行了计算.在理论分析和设计的基础之上,加工出了一台显微手术样机(MicroHand).
- 曹毅王树新邱燕贠今天李群智
- 关键词：显微外科手术机器人灵活工作空间逆运动学
- 显微外科手术机器人协同工作空间分析被引量：8
- 2005年
- 介绍了自主研发的“妙手”主从遥操作显微外科手术机器人系统,该系统的主手为两个Phantom Desktop装置。确定合理的主手布局对于提高整个系统的易操作性有重要的作用。运用蒙特卡罗法对主手的单个和协同工作空间进行了分析。通过不同布局时主手协同工作空间的对比分析,得出如下结论:当两只主手相对布置、两主手中心点之间相距300mm时,可获得最大的形状规则的共同工作空间。研究结果不仅对改进“妙手”系统的性能有重要意义,而且对于研制开发双操作臂主手也有重要的参考价值。
- 岳龙旺王树新曹毅贠今天
- 关键词：显微外科手术机器人蒙特卡罗法
- 基于工作空间的主从式机器人比例系数分析被引量：4
- 2007年
- 传统的主从同构式医疗机器人系统不能同时满足对主手操作舒适性和从手专用性的要求。主从异构式医疗机器人系统可以根据主手操作舒适性和从手专用性分别设计主手和从手,满足了对主手和从手的不同要求。主从比例系数是主从异构式机器人系统的一个重要参数。以“妙手”系统为研究对象,在确保主手和从手均满足显微血管缝合手术工作空间要求的基础上,通过对主手协同工作空间和从手协同工作空间分析,确定了主手与从手的比例系数。该系数保证系统能够顺利完成手术动作。
- 岳龙旺曹毅王树新
- 关键词：比例系数
