基于可达性决策的柔性针穿刺控制方法

• 作者: 徐卫良 赵新刚 霍本岩 韩建达
• 来源期刊: 控制理论与应用
• 学科: 工学
• 关键词: 非线性系统 柔性针 穿刺术 无色卡尔曼滤波
• 年，卷（期）: 2014,（10）
• 所属期刊栏目: 智能制造系统专题
• 页码范围: 1423-1430
• 页数: 8页
• 分类号: TP273
• 字数: 5537字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7641/CTA.2014.40047

摘要

穿刺术具有创口小、恢复快的优势,是一种广泛使用的微创手术.柔性针穿刺是对传统穿刺术的改进.本文首先分析柔性针运动学模型,使用无色卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)对穿刺过程中柔性针针尖位置和姿态进行估计.然后根据柔性针的运动学特点提出一种基于柔性针可达范围的控制方法,分析控制系数对穿刺轨迹的影响,并通过仿真和明胶穿刺实验验证该控制方法的效果.在穿刺深度为100 mm的情况下,本文提出的控制方法能够将穿刺误差保持在0.5 mm以下.仿真实验也表明当模型参数与实际值的误差在一定范围内时,该控制方法仍能够实现高精度的穿刺.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	韩建达	中国科学院沈阳自动化研究所	84	1156	21.0	29.0
2	赵新刚	中国科学院沈阳自动化研究所	22	265	9.0	16.0
3	徐卫良	中国科学院沈阳自动化研究所	3	15	2.0	3.0
7	霍本岩	中国科学院沈阳自动化研究所	2	24	2.0	2.0