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基于动态视觉引导的外科手术机器人器械臂运动方法
  • ISSN号:1002-0446
  • 期刊名称:机器人
  • 时间:2013
  • 页码:162-170
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61203358/F0306):中央高校基本科研业务费重大项目培育计划资助项目(HEUCFZl214)高等学校博士学科点专项科研基金一新教师类资助项目(20102304120006);哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室开放基金资助项目(SKLRS-2010-MS-04);哈尔滨市科技创新人才研究专项资金资助项目(2012RFQXS067).
  • 相关项目:面向微创腹腔手术机器人及其虚拟环境的半物理仿真方法关键技术研究
中文摘要:

为使医生能够根据手术机器人提供的腹腔镜视觉环境,进行符合视觉习惯的手术操作,通过深入研究微创腹腔手术机器人系统的持镜臂和器械臂运动学模型,以器械臂相对于持镜臂视觉坐标系的运动学反解为基础,建立一种基于3D动态视觉窗口引导的器械臂运动算法.最后使用Matlab软件Simulink和SimMechanics工具箱分别进行基于理论算法和机构模型的仿真实验,仿真结果显示运动算法的理论变化量和实际变化量均相等.通过多组数据说明了器械臂运动方法的正确性和可行性.

英文摘要:

To enable doctors to perform surgical operations based on their visual habits according to the laparoscopic visual environment provided by the surgical robot, the kinematic model of the laparoscope arm and the instrument arm of the Minimally Laparoscopic Surgical Robotic System (MLSRS) is studied, and a new kinematics method of instrument ann based on the 3D dynamic visual window navigation is proposed according to the inverse kinematics of the instrument arm with respect to the visual coordinate system of the laparoscope arm. At last, simulation experiments based on the theoretical algorithm and the mechanism model are carded out with Simulink and SimMechanics toolboxes in Matlab, and the simulation results show that the theoretical and actual changes of the kinematics algorithm are equal. Furthermore, multiple sets of data are presented to illustrate the correctness and the feasibility of the kinematics method of the instrument arm.

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期刊信息
  • 《机器人》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院沈阳自动化研究所
  • 主编:王越超
  • 地址:沈阳市南塔街114号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:jqr@sia.ac.cn
  • 电话:024-23970050
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0446
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1137/TP
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊(2000年)
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11997