国家高技术研究发展计划(2007AA04Z248)
- 作品数：12 被引量：62H指数：5
- 相关作者：付宜利王树国潘博朴明波杨宗鹏更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学辽宁工程技术大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 胸腹腔外科手术机器人工作空间求取方法被引量：3
- 2008年
- 探讨了作者设计的可用于微创胸腹腔外科手术的双臂机器人结构,分析了机器人双臂协同工作的原始工作空间。针对原始工作空间的位姿、形状、体积不易确定的缺点,提出了重新定义的旋转体形状的新工作空间和求取其位姿、形状、体积的方法,克服了原始工作空间不易确定而导致术前规划困难的缺点。计算实例表明该方法有效可行,应用该方法可在术前规划中快速定位实际手术区域,为应用该机器人进行微创胸腹腔手术仿真和实际手术奠定了基础。
- 朴明波付宜利王树国
- 关键词：外科手术机器人微创外科手术
- 基于腹腔微创手术机器人的主从控制技术研究被引量：12
- 2011年
- 根据机器人辅助腹腔微创手术任务的特点,采用高性能工业计算机为平台,构建以PCI总线方式通讯、功能可扩展的硬件结构,设计手术机器人主从控制系统.针对传统的基于运动学反变换法的主从控制存在超越函数和存在多解而影响主从响应速度的问题,基于等效微分变换法,提出适合手术机器人的实时主从控制算法.设计了适合手术机器人实时主从控制的实时快速轨迹规划方法,解决经典轨迹规划方法需要预知运动轨迹、离线计算的问题.通过设计数字滤波器,对主手信号进行二次滤波,消除了手术医生手部抖动对手术机器人精度的影响.
- 谢琦潘博付宜利王树国
- 关键词：微创外科手术机器人主从控制
- 微创胆囊手术中胆囊管路松弛状态的仿真研究被引量：2
- 2009年
- 为使利用虚拟现实技术进行的微创胆囊手术仿真更接近真实情况,给医生提供更好的沉浸感,建立了微创胆囊手术仿真所需的胆囊及其附属管路三维几何模型,并其赋予一定的力学性能.基于力平衡点合力为零的原理,提出一种求解力平衡的数值迭代算法.该算法使组成胆囊附属管路的球重心所受到的合力逐步趋近于零从而达到力平衡,并依据新的力平衡位置更新球间管的位姿产生图形反馈.实验证明,该算法可以根据精度需要求解出在力平衡时各个球重心的位置并进行相应的图形反馈,算法有效.
- 付宜利朴明波王树国
- 关键词：微创手术手术仿真
- 一种基于OpenCV及CVUT的摄像机标定方法被引量：1
- 2011年
- 该文以摄像机标定为研究对象,简单介绍了OpenCV及CVUT(computer vision utilitytools),分析了计算机视觉函数库OpenCV中的摄像机模型,其中的非线性畸变考虑到了切向畸变和径向畸变。根据模型详细给出了标定过程,通过标定过程给出OpenCV及CVUT的标定算法,充分发挥了OpenCV的函数库和CVUT功能,从而实现了摄像机标定。该算法对于图像处理与计算机视觉方面的应用设计具有实用价值,并且可以缩短应用程序的开发周期,消除C语言中比较常见的内存泄露问题,具有良好的跨平台移植性,可满足视觉检测或其它计算机视觉系统的需要。
- 张立静付宜利冯美
- 关键词：OPENCV摄像机模型摄像机标定
- 腹腔微创手术机器人末端执行机构的设计和实现被引量：8
- 2009年
- 为了提高腹腔微创手术的安全性,设计了一种新型的腹腔微创手术机器人末端执行机构,用于夹持手术器械.根据腹腔微创手术的特点和技术要求,采用轴驱动和平行四杆的运动原理设计定点机构.详细介绍了末端执行机构的机械结构,应用D-H法和矢量代数法给出了各个关节的运动学解公式,研究了控制系统的硬件结构和软件系统,并进行了样机实验.实验表明所设计的末端执行机构具有很好的定点运动效果,能够较好地完成手术规划,满足腹腔微创手术要求.
- 冯美付宜利潘博朴明波
- 关键词：微创手术机器人
- 一种基于投影面的手术器械碰撞预警算法被引量：1
- 2009年
- 针对手术机器人的安全性,对手术器械的碰撞预警技术进行了研究.介绍了双臂手术机器人模型,基于Denavit-Hartenberg方法(D-H方法)建立了该模型的运动学坐标系.建立了机器人手术器械组件的圆柱体包装盒,根据两个圆柱体包装盒的轴线段所在直线必定存在公垂线的原理,提出了基于投影面的机器人手术器械碰撞预警算法.仿真结果表明,该算法可以对手术器械的碰撞进行有效预警,为微创外科手术仿真和利用外科手术机器人进行真正的手术奠定了基础.
- 朴明波付宜利王树国
- 关键词：外科手术机器人手术仿真投影面
- 腹腔镜机器人控制系统的设计及实现被引量：11
- 2008年
- 根据机器人辅助微创手术任务的特点设计了腹腔镜机器人控制系统.研究了基于运动控制卡的开放式机器人控制器结构,设计了机器人伺服系统及相应控制器硬件接口,采用面向对象的技术和模块化思想开发了系统控制软件,应用灵活度和可操作度概念建立了腹腔镜机器人的手术规划和控制平台.通过调试伺服参数提高了系统控制性能.实验表明,该腹腔镜机器人控制系统具有稳定性、高可靠性和多任务适应性,满足微创手术需求.
- 付宜利潘博杨宗鹏王树国
- 关键词：微创外科手术控制系统
- 腹腔微创手术机器人主从实时控制算法
- 2010年
- 根据D-H法对腹腔微创手术机器人进行了运动学分析.针对基于运动学反变换法的机器人运动模型,存在超越函数和存在多解,影响主从响应速度的问题.基于微分的思想,将微小时间内位移代替瞬间速度,提出适合手术机器人的主从实时控制算法.通过增加反馈环节消除这种算法的累积误差,提高系统的运动精度.
- 王树国谢琦潘博付宜利
- 关键词：微创外科手术机器人主从控制
- 腹腔微创手术机器人虚拟手术仿真系统研究被引量：2
- 2010年
- 将虚拟现实技术引入到医疗手术机器人系统之中,建立一个可用于腹腔微创手术机器人模拟训练的平台,提出了一种基于OPENGL、图形反馈及力反馈的虚拟手术仿真系统.介绍了系统的总体结构,系统软硬件平台构成,仿真环境的建立以及手术仿真的原理,提出一种可行的虚拟手术仿真系统解决方案.
- 付宜利杨青朴明波潘博
- 关键词：手术机器人虚拟现实手术仿真
- 内窥镜操作机器人灵活性分析及仿真验证被引量：7
- 2008年
- 在微创手术中为了使内窥镜的姿态满足外科手术的需求,借助于服务球、服务点、服务区的概念给出机器人灵活度空间的分布.根据七自由度内窥镜操作机器人结构特点,采用位姿分解方式求得位置运动学解析逆解.针对微创胸腹腔手术的临床需求,分析了该机器人的灵活性,提出了内窥镜操作机器人灵活度空间分布的分析方法,并通过数值方法对工作空间内任意点仿真得到机器人灵活度的空间分布.对机器人逆解和灵活度分布进行仿真验证,证明该方法的正确性,表明内窥镜操作机器人的灵活度满足实际的手术需求.掌握运动学和灵活度空间分布,为后续机器人控制方法的实现和术前的路径规划提供了必要的理论依据.
- 付宜利潘博李康王树国
- 关键词：微创外科手术运动学灵活度
