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CT导航下的机器人辅助穿刺定位方法
被引量：
5
1
作者
陈光彪
付庄
+4 位作者
张铁锋
沈运
王尧
施韦伊
费健
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期85-92,99,共9页
针对机器人辅助穿刺中病灶定位系统价格昂贵、穿刺针全向定位机构结构复杂等问题,分别提出了CT导航下病灶定位方法和穿刺针全向定位方法。基于坐标变换理论,病灶定位方法由3个不共线标记点在CT和机器人坐标系的坐标数据辨识出2个坐标系...
针对机器人辅助穿刺中病灶定位系统价格昂贵、穿刺针全向定位机构结构复杂等问题,分别提出了CT导航下病灶定位方法和穿刺针全向定位方法。基于坐标变换理论,病灶定位方法由3个不共线标记点在CT和机器人坐标系的坐标数据辨识出2个坐标系之间的位置关系,然后由CT下的病灶坐标实现病灶在机器人下的定位。全向定位方法结合病灶的定位结果和机器人运动学,通过软件控制实现穿刺针在调整自身姿态时仍始终指向所定位病灶位置,为病灶穿刺提供安全的进针点和入刺角度。搭建含UR机械臂的6-DOF辅助穿刺系统,并在CT导航下对患者模型进行病灶和穿刺针的定位实验,实验结果表明:病灶定位误差在3 mm以内,与基于5个标记点的最小二乘病灶定位法精度相当,但定位效率提高约40%,其中病灶定位方法计算误差为1.43 mm,证明利用软件代替复杂机构的穿刺针全向定位方法是可行的。本文建立的病灶及穿刺针定位方法有效、准确,可为后续病灶自主定位和穿刺针路径规划提供理论基础。
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关键词
机器人辅助穿刺
CT导航
病灶定位
全向定位
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职称材料
杆件与倾斜平面弹塑性接触冲击动力学建模与分析
被引量：
3
2
作者
王尧
张铁锋
+2 位作者
施韦伊
付庄
陈光彪
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1261-1269,共9页
针对垂直杆件冲击倾斜固体平面的弹塑性接触冲击问题,建立了杆件动力学方程和接触冲击各阶段瞬时接触力计算模型,系统地探讨和研究了运动参数和接触力变化规律;采用ODE45函数分析了杆件动能、接触点位置和速度、杆件角度和角速度等时变...
针对垂直杆件冲击倾斜固体平面的弹塑性接触冲击问题,建立了杆件动力学方程和接触冲击各阶段瞬时接触力计算模型,系统地探讨和研究了运动参数和接触力变化规律;采用ODE45函数分析了杆件动能、接触点位置和速度、杆件角度和角速度等时变规律,恢复系数和永久变形与初始冲击速度关系,接触力与接触变形关系。研究结果表明:初始坠落高度越大,接触冲击时间越短且恢复反弹现象越明显;随初始坠落高度的增大,接触力与接触变形曲线呈相同变化趋势,但永久变形更接近于最大变形。开展了末端圆形杆件以不同初始坠落高度垂直冲击45°倾斜固体平面的试验研究,再结合已公开文献中恢复系数和永久变形的正冲击试验数据进行对比分析,结果表明,仿真与试验结果基本吻合,验证了所建模型的正确性。
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关键词
弹塑性
接触冲击
冲击角
动力学建模
恢复系数
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职称材料
题名
CT导航下的机器人辅助穿刺定位方法
被引量：
5
1
作者
陈光彪
付庄
张铁锋
沈运
王尧
施韦伊
费健
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
上海市宝山区大场医院
上海交通大学医学院附属瑞金医院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期85-92,99,共9页
基金
上海市卫生和计划生育委员会科研课题(201640230)
上海航天科技创新基金资助项目(SAST2017-105)
上海市科学技术委员会研究项目(17441901000)
文摘
针对机器人辅助穿刺中病灶定位系统价格昂贵、穿刺针全向定位机构结构复杂等问题,分别提出了CT导航下病灶定位方法和穿刺针全向定位方法。基于坐标变换理论,病灶定位方法由3个不共线标记点在CT和机器人坐标系的坐标数据辨识出2个坐标系之间的位置关系,然后由CT下的病灶坐标实现病灶在机器人下的定位。全向定位方法结合病灶的定位结果和机器人运动学,通过软件控制实现穿刺针在调整自身姿态时仍始终指向所定位病灶位置,为病灶穿刺提供安全的进针点和入刺角度。搭建含UR机械臂的6-DOF辅助穿刺系统,并在CT导航下对患者模型进行病灶和穿刺针的定位实验,实验结果表明:病灶定位误差在3 mm以内,与基于5个标记点的最小二乘病灶定位法精度相当,但定位效率提高约40%,其中病灶定位方法计算误差为1.43 mm,证明利用软件代替复杂机构的穿刺针全向定位方法是可行的。本文建立的病灶及穿刺针定位方法有效、准确,可为后续病灶自主定位和穿刺针路径规划提供理论基础。
关键词
机器人辅助穿刺
CT导航
病灶定位
全向定位
Keywords
robot-assisted puncture
CT navigation
lesion positioning
omnidirectional positioning
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
杆件与倾斜平面弹塑性接触冲击动力学建模与分析
被引量：
3
2
作者
王尧
张铁锋
施韦伊
付庄
陈光彪
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
上海市宝山区大场医院
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期1261-1269,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(61473192,51875333)
国家自然科学基金广东联合基金资助项目(U1401240)
上海市卫计委资助项目(201640230)。
文摘
针对垂直杆件冲击倾斜固体平面的弹塑性接触冲击问题,建立了杆件动力学方程和接触冲击各阶段瞬时接触力计算模型,系统地探讨和研究了运动参数和接触力变化规律;采用ODE45函数分析了杆件动能、接触点位置和速度、杆件角度和角速度等时变规律,恢复系数和永久变形与初始冲击速度关系,接触力与接触变形关系。研究结果表明:初始坠落高度越大,接触冲击时间越短且恢复反弹现象越明显;随初始坠落高度的增大,接触力与接触变形曲线呈相同变化趋势,但永久变形更接近于最大变形。开展了末端圆形杆件以不同初始坠落高度垂直冲击45°倾斜固体平面的试验研究,再结合已公开文献中恢复系数和永久变形的正冲击试验数据进行对比分析,结果表明,仿真与试验结果基本吻合,验证了所建模型的正确性。
关键词
弹塑性
接触冲击
冲击角
动力学建模
恢复系数
Keywords
elasto-plastic
contact-impact
impact angle
dynamics modelling
coefficient of restitution
分类号
TB122 [理学—工程力学]
O344.3 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CT导航下的机器人辅助穿刺定位方法
陈光彪
付庄
张铁锋
沈运
王尧
施韦伊
费健
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
杆件与倾斜平面弹塑性接触冲击动力学建模与分析
王尧
张铁锋
施韦伊
付庄
陈光彪
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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