面向微创外科手术机械臂的主动力摆位控制策略

• 作者: 杜志江 王伟 王伟东 闫志远
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 微创外科手术机器人 人机交互 力矩控制 重力补偿 虚拟工具 术前规划 顺应控制 主动关节 被动关节
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 页码范围: 1915-1921
• 页数: 7页
• 分类号: TH-39
• 字数: 4624字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201607077

摘要

为了实现微创外科手术机器人的主动手术姿态调整,针对微创手术机械臂的RCM机构特点以及主被动关节相结合的摆位方式,本文提出了基于关节力矩的虚拟工具控制算法以实现操作者与手术机械臂之间的力交互过程.该算法以在关节处安装力矩传感器的方式进行交互力的采集,并结合采样数据提出了一套完整的重力矩补偿方法.根据关节处的受力情况,力控制模型能够实时调整模型参数以响应主动力摆位不同阶段的动态要求.在自行研制的微创外科手术机器人样机上进行相关的实验验证,实验结果表明:各关节的重力矩补偿模型效果明显,基于关节力矩的虚拟工具模型能够实现柔顺自然的人机交互过程,并具有较高的可控性和稳定性,可以较好地完成微创外科手术机械臂的手术位姿调整.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王伟东	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	21	217	9.0	14.0
2	王伟	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	233	1920	22.0	31.0
3	杜志江	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	118	2174	26.0	42.0
4	闫志远	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	15	101	6.0	9.0