微创血管介入手术机器人的主从交互控制方法与实现

发布时间：2017-11-10 08:33

  本文关键词：微创血管介入手术机器人的主从交互控制方法与实现

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【摘要】：微创血管介入手术是治疗冠心病的重要治疗手段,手术中要求对导管、导丝等介入器械高精度递送.得益于机器人技术的高精度、可远程操作等特点,血管介入手术机器人的研制受到了极大关注.在微创血管介入手术中,按导管或导丝远端所处血管部位,将介入器械递送过程分为三个阶段:1)主动脉阶段:导丝或导管远端位于主动脉,需快速前送,以减少X射线和造影剂的使用;2)冠脉入口阶段:导丝或导管远端进入冠脉,此时需选择相应的病变冠脉分支;3)冠脉病变阶段:导丝或导管远端位于狭窄病变部位,需要高精度操作才能使导丝或导管穿过狭窄病变.针对器械递送的不同阶段,提出具有运动缩放的主从控制方法,通过改变血管介入手术机器人主端和从端之间的运动缩放关系,实现机器人从端对主端操作的放大、缩小或等比例复现.通过在微创血管介入手术机器人平台实验,验证了机器人从端对主端操作缩放的可行性和有效性.通过操作时间和操作精度对比分析得到:在缩放因子为4时操作时间减少39.9%;在缩放因子为1/4时,平移和旋转操作精度分别提高72.9%和77.1%.
【作者单位】： 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(2015AA042306) 国家自然科学基金(61533016;61225017;61421004) 北京市自然科学基金(4132077)资助~~
【分类号】：TP242
【正文快照】： 引用格式奉振球,侯增广,边桂彬,谢晓亮,周小虎.微创血管介入手术机器人的主从交互控制方法与实现.自动化学报,2016,42(5):696-705Master-slave Interactive Control and Implementation for MinimallyInvasive Vascular Interventional RobotsFENG Zhen-Qiu1HOU Zeng-Guang1BI

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本文编号：1165877