医疗机器人穿刺针避障可达作业空间边界解析描述

• 作者: 刘少丽 徐静 杨向东 陈恳
• 来源期刊: 机器人
• 关键词: 避障可达工作空间边界 解析描述 数值连续法 手术规划 医疗机器人
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 84-91
• 分类号: TP24
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1218.2012.00084

摘要

提出了适用于机器人辅助腹腔介入治疗系统的手术规划方案,通过分析机器人手术流程,提出将穿刺针简化为球铰单关节操作臂的物理模型.基于机器入学中对操作臂避障可达作业空间边界解析描述的研究,利用含参数的非线性方程组对穿刺针的工作空间进行了解析描述.用3阶连续可导超二次曲面方程对腹腔内的肋骨及血管进行了描述.用数值迭代连续法求解出了穿刺针避障可达工作空间边界的l维解流形,并用Matlab进行了3维显示.成功求解出了腹腔内存在肋骨及血管等障碍物情况下穿刺针的工作空间边界.通过仿真实验可知,在穿刺针工作空间边界包络的范围内选取进针点,可保证穿刺针路径不与血管、肋骨等障碍物相碰.本文为医生规划手术方案提供了有效依据,解决了目前系统需要医生凭借自身手术经验来确定进针点的问题,提高了手术的效率和成功率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈恳	清华大学精密仪器与机械学系	184	3027	30.0	46.0
5	杨向东	清华大学精密仪器与机械学系	45	543	13.0	21.0
9	刘少丽	清华大学精密仪器与机械学系	6	25	4.0	4.0
10	徐静	清华大学精密仪器与机械学系	31	296	10.0	16.0