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国家自然科学基金(51175013)

作品数:9 被引量:48H指数:4
相关作者:杨洋肖晶晶沈丽君陈亦棋黄龙更多>>
相关机构:北京航空航天大学温州医科大学厦门大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金浙江省医药卫生科学研究基金浙江省教育厅科研计划更多>>
相关领域:自动化与计算机技术医药卫生机械工程金属学及工艺更多>>

文献类型

  • 9篇中文期刊文章

领域

  • 5篇自动化与计算...
  • 4篇医药卫生
  • 2篇机械工程
  • 1篇金属学及工艺

主题

  • 6篇手术
  • 6篇机器人
  • 4篇视网膜
  • 4篇网膜
  • 3篇眼科
  • 3篇仿真
  • 2篇眼科手术
  • 2篇机器人系统
  • 2篇玻璃体
  • 2篇玻璃体视网膜
  • 1篇动力学
  • 1篇血管
  • 1篇眼内
  • 1篇眼内手术
  • 1篇远程
  • 1篇运动学
  • 1篇运动学分析
  • 1篇视网膜手术
  • 1篇视网膜血管
  • 1篇手术机

机构

  • 5篇北京航空航天...
  • 5篇温州医科大学
  • 2篇厦门大学
  • 1篇集美大学
  • 1篇中国运载火箭...
  • 1篇浙江医院
  • 1篇杭州市红十字...
  • 1篇首都航天机械...

作者

  • 4篇杨洋
  • 2篇黄龙
  • 2篇陈亦棋
  • 2篇沈丽君
  • 2篇肖晶晶
  • 1篇张耀磊
  • 1篇洪明胜
  • 1篇陈翔
  • 1篇陶继伟
  • 1篇韩晓建
  • 1篇金一
  • 1篇李成祥
  • 1篇周永康
  • 1篇杨卫杰
  • 1篇张新宇

传媒

  • 3篇中华实验眼科...
  • 2篇机器人
  • 1篇森林工程
  • 1篇机电工程
  • 1篇北京航空航天...
  • 1篇Chines...

年份

  • 1篇2021
  • 4篇2018
  • 3篇2017
  • 1篇2014
9 条 记 录,以下是 1-9
排序方式:
基于计算力矩法的眼内手术机器人的重力补偿被引量:4
2017年
为了提高一种具有远程运动中心(RCM)机构的眼内手术机器人的定位精度和稳定性,在建立机器人坐标系的基础上,通过动力学等效,对机器人各构件质心瞬态位置进行分析。根据拉格朗日方程建立机器人动力学模型。提出基于计算力矩法的重力补偿方法。在此基础上,通过MATLAB/Simulink软件对重力补偿模型进行仿真。比较独立比例微分(PD)控制方法及重力补偿方法的各关节运动响应曲线,表明重力补偿模型可有效补偿重力项;同时,分析重力补偿模型响应曲线与期望曲线的误差,证明重力补偿模型具有较高的补偿精度和可行性。
陈翔黄龙杨洋
关键词:动力学计算力矩法SIMULINK仿真
辅助玻璃体视网膜显微手术机器人系统的研制及应用被引量:14
2017年
背景机器人手术系统已越来越多地用于多个医学领域,也应用于眼科。研究报告显示机器人辅助的手术有许多优点,包括精确性高,灵活性好,减少术者的生理性手颤抖,提高手术的稳定性,缩短学习曲线等,但中国仍无机器人辅助的眼科手术报道。目的从临床实际出发设计和研制辅助玻璃体视网膜显微手术机器人系统并评估其在玻璃体视网膜手术中的应用能力。方法由温州医学院眼科医院与北京航空航天大学共同研制一套辅助玻璃体视网膜显微手术机器人系统,该系统本体具备2个机械手臂,可以握持眼科常用的手术器械,如玻璃体切割头、导光探头、激光笔和23G眼内镊,进行微创的玻璃体视网膜手术操作。由3名低年资眼科医师通过控制器操控机器人2个机械手臂的运动路径对15只离体猪眼行玻璃体切割手术,以验证该系统执行平坦部玻璃体切割和玻璃体后脱离的可行性。玻璃体切割步骤包括制作3个23G巩膜切口、经切口导入手术器械及用曲安奈德诱导和切除玻璃体后脱离。评估手术持续时间、手术成功率和并发症情况。结果15只离体猪眼的玻璃体切割和玻璃体后脱离手术均顺利完成,术中未发现眼球的明显变形,术后未发生医源性视网膜裂孔和视网膜脱离,手术成功率为100%。15只眼手术平均持续时间为(12.76±3.44)min,每个术者平均手术持续时间分别为(13.67±4.23)、(10.83±2.30)和(13.77±1.91)min。结论辅助玻璃体视网膜显微手术机器人系统具有良好的稳定性和精确性,在一定程度上可以代替人手进行玻璃体视网膜手术操作。
陈亦棋张超特洪明胜苏铃雅陶继伟杨洋肖晶晶沈丽君
关键词:机器人手术
视网膜血管搭桥手术机器人系统的研究被引量:8
2014年
针对医生人工操作的生理学颤抖造成视网膜血管搭桥手术成功率低的问题,提出了用于辅助医生进行手术操作的机器人系统.在借鉴眼科显微手术机器人系统研究经验的基础上,基于视网膜血管搭桥手术的过程和特点,提出了合理的机器人系统整体设计方案,介绍了机器人的关键机构设计.对临床应用进行了初步探讨,确定了视网膜血管搭桥手术机器人系统的人机协同操作手术流程,提出了手术环境布置方案.最后,在开发研制原理样机的基础上列出了机器人性能指标,对视网膜表面平行运动进行了轨迹规划和仿真,在乒乓球模型上进行了可行性分析实验,并提出了安全保障措施.实验表明,系统设计满足要求,可以初步完成手术动作.
肖晶晶杨洋沈丽君陈亦棋黄龙
关键词:眼科机器人
3D显示技术在眼科手术中的应用研究进展被引量:1
2021年
3D显示技术利用双眼视差原理,通过一定方法使左右眼看到不同的影像,经过大脑视觉皮质的处理,融合产生立体视觉图像。由于其高清立体的手术视野、准确的空间定位能力,3D显示技术在外科应用广泛。由于眼内操作复杂,操作空间较小,眼科显微手术需借助显微镜进行,尤其微创玻璃体视网膜手术是眼科手术中难度最高、学习曲线最长的手术。应用3D显示系统进行眼科手术有提高手术精确性、减少视网膜光毒性、缓解术者颈背部压力、促进医务人员之间的交流与配合等优点。目前,NGENUITY和TrueVision系统主要应用于眼科3D显示系统,均需佩戴3D眼镜实现3D效果,裸眼3D系统是未来发展的主要方向。将3D显示系统与眼科手术辅助机器人系统相结合为发展眼科远程手术提供了新的思路。今后仍需不断地提升3D显示系统的性能,从而更好地应用于临床。本文就3D显示系统在眼前节手术及玻璃体视网膜手术中的研究及应用进行综述。
朱琳(综述)陈亦棋沈丽君(审校)
关键词:眼科玻璃体视网膜手术
视网膜显微手术机器人的约束运动规划及仿真被引量:1
2018年
为了辅助医生完成视网膜显微手术中精细的手术操作,过滤颤抖、提高精度和稳定性,提出一种生成手术机器人空间运动约束的方法——虚拟固定器(VF).首先,通过引入手术环境约束和任务约束,采用加权、线性化的多目标约束条件,根据用户的输入设置目标函数,构造了视网膜显微手术中所需的6个虚拟固定器基元.在此基础上,以远程运动中心虚拟约束(RCM VF)的生成为例,通过约束运动基元的组合,推导了复杂约束运动的实现方法.各约束运动基元算法及复杂约束运动算法的仿真结果表明,手术器械可以按照虚拟固定器的定义实现特定的约束运动.最后,在各手术步骤中引入约束运动基元的基础上,在乒乓球和离体猪眼球上进行了手术操作实验,证明了在该虚拟固定器的引导下,视网膜机器人可以完成高难度的手术操作,验证了所提出算法的合理性和有效性.
肖晶晶杨洋沈丽君陈亦棋张恩来
基于连杆机构的四足仿生机器人运动学分析及足迹优化被引量:11
2017年
本文目的是验证仿生机器人腿部设计的合理性。在进行四足仿生机器人腿部设计时,大家往往采用大腿和小腿独立的开式设计。而闭式设计有控制简单、驱动数目少,进而减轻总体重量的优点。本设计中就是采用闭式的切贝谢夫连杆机构作为机器人的腿部。本文首先对该连杆机构进行运动学建模;其次对其进行运动学正反解计算;然后将分析的结果进行仿真,得出转角关系和轨迹曲线;再通过对比轨迹曲线,得到轨迹曲线对比仿真图;最后对四足仿生机器人进行轨迹优化和仿真,得到较好的运动结果。进而得出该连杆机构能够作为机器人的腿部并使机器人具有一定的重心稳定性的结论。
韩晓建杨卫杰高寰宇周永康
关键词:机器人仿生运动学分析仿真
眼科手术机器人的研究进展被引量:4
2018年
手术机器人具有高精度、高灵活度、高重复性等优点并与微创手术相融合,解决了传统微创手术的弊端,逐渐进入医学各个领域。国外学者对医疗手术机器人有广泛的研究,达芬奇手术机器人是目前临床应用最广泛、最为成熟的手术机器人系统。中国的手术机器人虽然起步较晚,但也成功自主研发了角膜移植手术机器人、妙手A、玻璃体视网膜显微手术机器人等一系列医疗手术机器人系统。目前,医疗手术机器人广泛应用于临床各个领域,同时应用于眼科。运用机器人行眼科手术有减少术者的生理颤抖、提高手术的稳定性与精确性、缩短学习曲线等优点。目前,达芬奇手术机器人能完美地完成角膜裂伤缝合、角膜全层移植、羊膜移植、翼状胬肉切除等眼表手术;中国自行研制的辅助角膜移植显微手术机器人也可以完成角膜的钻切和缝合。由于达芬奇手术机器人存在一定的局限性,并不能良好地运用于玻璃体视网膜等复杂的眼内手术。Handheld(手持式)、steady—hand(稳定手)、master-slave(主从式)以及在此基础上研发的各类运用于眼内手术机器人已经成功完成离体猪眼内玻璃体切割、视网膜异物移除、视网膜血管鞘膜剥除、视网膜血管穿刺以及在活体兔眼内完成视网膜激光光凝等眼内的操作,为今后手术机器人辅助眼内手术提供了可能。今后仍需不断地研发各式医疗手术机器人及提升其性能,从而可以更好地应用于临床。
苏铃雅陈亦棋沈丽君
关键词:机器人眼科
U形冰箱门壳钣金成型自动化设备研究被引量:3
2018年
针对传统钣金成型生产效率低、产品质量差的问题,在对U形冰箱门壳的产品成型工艺路线分析基础上,设计了轧辊成型工位、打Z工位和下料机械手工位的机械结构。提出了主要工位的作业动作流程,阐述了电气控制系统的工作原理;采用多组辊轮渐变成型方式,实现了复杂槽型的成型;采用吸盘式气动下料机械手方案,完成了大尺寸钣金件的平稳下料;采用Profibus-DP总线技术和西门子S7-300PLC,设计了生产流水线自动控制原理图,实现了生产设备的自动化生产。研究结果表明:设备生产节拍不大于35 s/套,废品率低于0.1%,产品外观美观,尺寸精度满足使用要求。
李成祥刘丁一张新宇张耀磊金一
关键词:自动化设备
Research and Realization of a Master-Slave Robotic System for Retinal Vascular Bypass Surgery被引量:8
2018年
Retinal surgery continues to be one of the most technical demanding surgeries for its high manipulation accuracy requirement, small and constrained workspace, and delicate retinal tissue. Robotic systems have the potential to enhance and expand the capabilities of surgeons during retinal surgery. Thus, focusing on retinal vessel bypass surgery, a master-slave robot system is developed in this paper. This robotic system is designed based on characteristics of retinal vascular bypass surgery and analysis of the surgical workspace in eyeball. A novel end-effector of two degrees of freedom is designed and a novel remote center of motion mechanism is adopted in the robot structure.The kinematics and the mapping relationship are then established, the gravity compensation control strategy and the hand tremor elimination algorithm are applied to achieve the high motion accuracy. The experiments on an artificial eyeball and an in vitro porcine eye are conducted, verifying the feasibility of this system.
Chang-Yan HeLong HuangYang YangQing-Feng LiangYong-Kang Li
关键词:KINEMATICS
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