国家高技术研究发展计划(2004AA421012)
- 作品数：12 被引量：67H指数：6
- 相关作者：王田苗胡磊唐粲裴葆青陈五一更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学济南大学黑龙江科技学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程金属学及工艺文化科学更多>>
- CT导航并联机器人构型设计及分析被引量：1
- 2008年
- 为满足医疗上的任务灵活空间的要求,提出了一种新型的机器人机构,并从定义上考证,确定为单闭链并联机器人构型。文中用螺旋理论的矢量形式表示了运动输出特征方程,根据机器人机构拓扑结构理论分析了机构的活动度,同时通过公式对任务灵活空间进行了分析,绘制了动平台空间姿态随参数变化的规律表,提出了影响并联机构任务灵活空间的关键参数。对并联机器人构型的设计提供了一种理论上的参考。
- 孙涛曹彤
- 关键词：并联机器人
- 基于欧拉角变换的脑外科机器人系统手术规划方法被引量：2
- 2006年
- 在分析脑外科定向手术机器人系统对手术刀进刀路径要求的基础上，研究了二维和三维手术规划，提出了基于欧拉角变换的脑外科机器人定向手术的规划办法；在详细分析手术进刀路径的确定方法后，给出了基于DICOM医疗图像的脑外科机器人系统手术规划的具体实现过程。该规划方法避免了手术路径确定过程的盲目随机性，可使医生高效、快速、准确地确定手术进刀路径。
- 王利峰黄毓瑜魏军王田苗胡磊
- 关键词：手术规划脑外科机器人欧拉角DICOM
- 6UPS并联机构静态误差的矢量法标定被引量：9
- 2006年
- 分析了不同误差对并联机构的影响,通过对机构进行位姿误差分析,建立了采用并联机构运动学反解模型的矢量法误差求解模型;研究了常用的机构标定方法及相应的测量工具,使用激光干涉仪完成了误差测量实验,并按照矢量法误差模型对测量结果进行了分析计算,使用多组姿态数据的不同组合进行误差计算,并对误差影响区域及区域重心进行拟合处理,获得了优化的机构静平台、动平台铰链的位置误差数据。使用位置误差数据可以获得更好的补偿效果。
- 裴葆青罗学科陈五一王田苗
- 关键词：并联机构
- 基于任务灵活性的脑外科机器人机构设计被引量：1
- 2007年
- 为了避开脑部重要组织,降低手术造成的损伤,脑外科手术机器人需要具有良好的任务灵活性,可以辅助医生将手术针按照特定位姿精确定位到病灶点上。对比分析了两类有解析逆解的脑外科机器人构型,着重分析机器人后两个关节参数对任务灵活性影响,以此针对脑外科机器人工作现实,给出了机器人机构参数优化方法,对两类机器人进行了机构优化设计与选型。此对比分析与优化设计方法可供医疗机器人构型选择。
- 汪洋张玉茹曹永刚
- 关键词：医疗机器人机器人运动学优化设计
- 脑外科机器人结构分析与参数优化设计被引量：1
- 2006年
- 为实现脑外科机器人在脑外科手术中辅助医生进行精确导航定位,进行了机器人结构灵活性及手术空间要求的研究.首先,研制了一种五自由度脑外科机器人结构,利用D-H方法计算了机器人运动学的正反解方程.其次,运用MATLAB软件对机器人的工作空间、灵活性及手术空间进行了可视化仿真,仿真的结果表明该机器人结构可以用来辅助医生选择最佳手术路径,并以上述分析为依据提出了一种机器人结构参数优化设计的方法.最后通过手术模拟试验验证了所设计的机器人灵活性满足脑外科手术要求.
- 聂忠义刘杰王田苗胡磊
- 关键词：灵活性运动学脑外科机器人
- 微创外科机器人手腕灵活性的研究被引量：10
- 2005年
- 为了能够按照手术最佳姿态完成机器人路径规划,从几何角度对微创外科机器人手腕灵活性进行研究.根据微创外科机器人末端工具的结构和安装特点,运用末端工具姿态球解析法分析手腕灵活性.研究工具的预置位姿对手腕灵活性的影响,证明工具轴线与末关节轴线垂直时,二自由度手腕可以获得满足微创手术要求的灵活性.研究关节轴向偏距对手腕灵活性的影响,证明当存在Z轴方向偏距的情况下,末端工具可以实现全方位的姿态.在此基础上,提出了二自由度手腕成为灵活手腕的必要条件.依据这一条件可以简化微创外科机器人手腕结构.
- 刘达胡磊
- 关键词：微创外科机器人灵活性
- 一种新型医疗机器人运动学及灵活性分析被引量：20
- 2005年
- 从临床应用的角度出发,分析了微创神经外科机器人的结构特点.建立了机器人空间运动学模型,确定了该机器人逆解具有解析解,通过仿真验证了逆解的正确性.分析了机器人手腕的灵活性,用姿态球的概念定义了五自由度机器人手腕灵活性,给出了手术矢量工具姿态球的边界表达式,提出了手腕灵活性的分析方法,给出了机器人的灵活区域分布.掌握运动学和灵活性分析方法,可以为结构设计提供可靠的依据,为后续机器人控制功能的实现奠定基础.
- 唐粲超贠栾胜
- 关键词：神经外科机器人运动学
- 6UPS并联机构铰链间隙误差的标定与精度分析被引量：12
- 2006年
- 研究了常用的机构标定方法及相应的测量工具,使用激光干涉仪完成了测量实验,并使用矢量法误差求解模型对测量结果进行了分析计算,获得了机构静平台铰链的安装位置误差、杆长的误差变化、动平台铰链的位置误差数值,并提出了采用拟合误差椭球面的方法对铰链位置装配误差与铰链间隙误差进行分离的误差分析方法,研究了椭球的求解方法,得到了椭球的长轴、次长轴和短轴参数,进一步比较了所有铰链误差在坐标系中的空间分布情况,研究了机构安装结构和铰链类型与误差分布规律的相互关系,这样优化的误差数据可以取得比较好的补偿效果。
- 裴葆青陈五一王田苗
- 关键词：机械工程并联机构椭球面
- 脑外科机器人灵活度分析与设计被引量：4
- 2006年
- 医疗辅助机器人的灵活性是衡量设计优劣的重要指标;从神经外科立体定向手术需求出发,定义了任务灵活度,提出了一种机器人工作空间灵活性的分析方法,并用该方法比较得出一种关节型机器和一种圆柱坐标机器人操作灵巧性上的差异,完成了机器人的构型选择。
- 刘巍张玉茹
- 关键词：机器人运动学灵活工作空间
- 基于PLC的神经外科机器人控制系统研究被引量：7
- 2006年
- 结合医疗外科机器人的应用环境,在比较不同外科机器人控制系统的特点的基础上,提出了基于PLC的神经外科机器人控制系统的设计方法.根据系统需要完成的任务特点,确定了硬件构架和软件体系.分析了控制系统涉及的几个关键问题,根据临床手术的需求,详细讨论了系统实施的安全策略、提高系统定位精度的措施以及不能采用示教编程控制方式的原因.经过多例临床实验,验证该机器人操作方便、性能稳定,可以弥补医疗机器人系统安全性不高、手术效率低、维护难度大、成本高等缺陷.
- 王田苗唐粲魏军刘达
- 关键词：神经外科机器人
