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基于几何逼近法的斜尖柔性穿刺针运动学研究
被引量：
5
1
作者
高德东
李强
+2 位作者
雷勇
徐飞
白辉全
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期706-713,751,共9页
为了使得斜尖柔性穿刺针能够精确刺中目标靶点,建立斜尖柔性穿刺针的正逆向运动学模型.大量实验研究表明,柔性穿刺针在穿刺过程中,弯曲曲率近似常量沿着由固定半径的圆弧组成的路径进针.基于柔性穿刺针这种特性,利用D-H(Denavit-Hartenb...
为了使得斜尖柔性穿刺针能够精确刺中目标靶点,建立斜尖柔性穿刺针的正逆向运动学模型.大量实验研究表明,柔性穿刺针在穿刺过程中,弯曲曲率近似常量沿着由固定半径的圆弧组成的路径进针.基于柔性穿刺针这种特性,利用D-H(Denavit-Hartenberg)参数法建立柔性穿刺针正向运动学模型;利用D-H参数法以及几何逼近法,基于针尖相对靶点的可达性条件,建立柔性穿刺针逆向运动学模型;通过仿真实验验证了所建立的柔性穿刺针运动学模型,结果表明,采用提供的运动学模型能够准确求出从进针点到靶点的所有路径.
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关键词
机器人辅助针穿刺
柔性
穿刺
针
运动学
几何逼近法
路径规划
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职称材料
基于悬臂梁模型的针挠曲预测
被引量：
5
2
作者
高德东
朱侗
+1 位作者
王珊
赵广伟
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期535-539,共5页
目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和1...
目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和15 mm/s)下的穿刺力,通过数字图像处理得到穿刺针的挠曲量。在分析针受力的基础上,构建预测针挠曲量的悬臂梁模型。结果利用悬臂梁模型对直径为1.3、0.6 mm穿刺针在5 mm/s速度下的挠曲量进行预测,其绝对误差小于0.5 mm,相对误差小于10%。结论所建模型能够实现对针穿刺挠曲的预测,可以为机器人辅助柔性针穿刺路径规划和避障运动提供参考。
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关键词
机器人辅助针穿刺
穿刺
力
针
挠曲
悬臂梁
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职称材料
题名
基于几何逼近法的斜尖柔性穿刺针运动学研究
被引量：
5
1
作者
高德东
李强
雷勇
徐飞
白辉全
机构
青海大学机械工程学院
浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期706-713,751,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51665049)
国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目(51221004)
青海省自然科学基金资助项目(2015-ZJ-906)
文摘
为了使得斜尖柔性穿刺针能够精确刺中目标靶点,建立斜尖柔性穿刺针的正逆向运动学模型.大量实验研究表明,柔性穿刺针在穿刺过程中,弯曲曲率近似常量沿着由固定半径的圆弧组成的路径进针.基于柔性穿刺针这种特性,利用D-H(Denavit-Hartenberg)参数法建立柔性穿刺针正向运动学模型;利用D-H参数法以及几何逼近法,基于针尖相对靶点的可达性条件,建立柔性穿刺针逆向运动学模型;通过仿真实验验证了所建立的柔性穿刺针运动学模型,结果表明,采用提供的运动学模型能够准确求出从进针点到靶点的所有路径.
关键词
机器人辅助针穿刺
柔性
穿刺
针
运动学
几何逼近法
路径规划
Keywords
robot-assisted needle insertion
flexible needle
kinematics
geometric approximation approach
path planning
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于悬臂梁模型的针挠曲预测
被引量：
5
2
作者
高德东
朱侗
王珊
赵广伟
机构
青海大学机械工程学院
出处
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期535-539,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51165040)
青海省自然科学基金项目(2015-ZJ-906)
文摘
目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和15 mm/s)下的穿刺力,通过数字图像处理得到穿刺针的挠曲量。在分析针受力的基础上,构建预测针挠曲量的悬臂梁模型。结果利用悬臂梁模型对直径为1.3、0.6 mm穿刺针在5 mm/s速度下的挠曲量进行预测,其绝对误差小于0.5 mm,相对误差小于10%。结论所建模型能够实现对针穿刺挠曲的预测,可以为机器人辅助柔性针穿刺路径规划和避障运动提供参考。
关键词
机器人辅助针穿刺
穿刺
力
针
挠曲
悬臂梁
Keywords
Robot-assisted needle insertion
Insertion force
Needle deflection
Projecting beam
分类号
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于几何逼近法的斜尖柔性穿刺针运动学研究
高德东
李强
雷勇
徐飞
白辉全
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于悬臂梁模型的针挠曲预测
高德东
朱侗
王珊
赵广伟
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
在线阅读
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职称材料
已选择
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