基于准确度评估的7自由度手术机器人术前摆位优化算法

• 作者: 李江 苏鹏 冯冬冬 崔力坤 张勤俭 刘宝国
• 来源期刊: 信息与控制
• 学科: 工学
• 关键词: 微创外科手术机器人 NSGA-Ⅱ 术前规划 准确度 碰撞检测
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 论文与报告
• 页码范围: 280-287,297
• 页数: 8页
• 分类号: TP24
• 语种: 中文
• DOI: 10.13976/j.cnki.xk.2022.1210

摘要

针对微创机器人辅助的外科手术复杂的术前摆位问题，以甲状腺微创手术用到的床旁双7自由度协作机器人为研究对象，将机械臂的运动准确度以及运动学性能作为优化目标，提出了机械臂准确度评估指标以及其对应的干涉指数，并提出了一套基于带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）多目标遗传算法的术前规划方法。最后，将由该遗传算法优化得到的系统性能指标同Gaot单目标遗传的优化结果以及医生凭借经验给出的结果进行比较。比较结果表明，由NSGA-Ⅱ多目标遗传算法得到的术前摆位方案优势明显，能够为手术的安全操控提供合理的指导性建议。