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基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统研究 被引量:10
1
作者 吕洪波 王田苗 +4 位作者 刘达 胡磊 唐泽圣 申皓 田增民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2001年第11期88-92,共5页
从中国神经外科手术的具体应用背景出发 ,结合我们研制的机器人辅助无框架立体定向手术系统 (CRAS BH3) ,研究一种基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统结构 ,改进和提高三维模型人机交互的显示速度 ,将立体显示HMD设备与自... 从中国神经外科手术的具体应用背景出发 ,结合我们研制的机器人辅助无框架立体定向手术系统 (CRAS BH3) ,研究一种基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统结构 ,改进和提高三维模型人机交互的显示速度 ,将立体显示HMD设备与自制的人机交互装置相结合 ,建立一个面向临床实际应用的机器人辅助外科手术模拟与培训演示系统。 展开更多
关键词 虚拟现实 无框架立体定向手术 手术模拟 人机交互装置 机器人 中国 外科手术 培训系统
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机器人辅助微损伤神经外科手术系统的研究及其临床应用 被引量:12
2
作者 陈梦东 王田苗 +2 位作者 刘达 田增民 张启先 《中国生物医学工程学报》 CSCD 北大核心 2000年第2期145-151,共7页
本文介绍了机器人技术在微损伤神经外科手术中的应用 ,系统的研究包括图形规划、微损伤和无损伤空间映射、机器人辅助手术和遥操作放射性同位素植入。在大量的实验测试和实际手术模拟实验的基础上 。
关键词 机器人 立体定向 微损伤神经外科手术 图形规划
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基于多通道增强现实的机器人遥操作技术研究 被引量:5
3
作者 丑武胜 孟偲 王田苗 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第10期49-52,共4页
在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,... 在传统的预测仿真控制方法的基础上,提出了多通道增强现实遥操作控制策略,以克服通讯时延的影响。通过实际视频图像和预测仿真图形的叠加来消除模型的误差,同时基于TIN(Triangulated Irregular Network)表达的虚拟环境中物体模型,对虚拟环境中的虚拟接触力进行实时再现,提高操作者的临场感,辅助操作者完成精细的远程操作。实验结果验证了本文所提方法有效性和实用性。 展开更多
关键词 增强现实 机器人遥操作 多通道 虚拟环境 临场感 远程操作 实时 体模 辅助 表达
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机器人辅助远程手术的研究 被引量:5
4
作者 刘达 王田苗 +1 位作者 李伟 田增民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第10期70-74,共5页
介绍了一套自行开发的机器人辅助远程手术平台系统。在阐述平台系统的总体结构基础上 ,对于医疗图像的压缩和传输、机器人命令传输协议的设计、远程图像的实时传输和播放这三个关键技术进行了探讨。
关键词 机器人辅助远程手术 传输协议 手术平台系统 中国
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核磁共振兼容手术机器人研究 被引量:8
5
作者 洪在地 贠超 +1 位作者 赵磊 王洋 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期621-629,共9页
核磁共振兼容机器人是图像引导手术机器人的一个重要研究方向,在微创外科手术中得到越来越多的应用。本综述从功能和核磁共振兼容性方面详细介绍了核磁共振兼容手术机器人的研究现状,分析和对比了核磁共振兼容手术机器人研发特有的关键... 核磁共振兼容机器人是图像引导手术机器人的一个重要研究方向,在微创外科手术中得到越来越多的应用。本综述从功能和核磁共振兼容性方面详细介绍了核磁共振兼容手术机器人的研究现状,分析和对比了核磁共振兼容手术机器人研发特有的关键技术。最后提出核磁共振兼容手术机器人的研究方向。 展开更多
关键词 手术机器人 核磁共振兼容 图像导航
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用优化算法提高神经外科机器人空间映射精度的研究 被引量:1
6
作者 刘达 邓智鹏 黄荣瑛 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期929-933,共5页
利用双目视觉传感器来获取标记点在空间的位置,将标记点的位置平均值作为优化目标进行优化.以贴在病人头部的3个标记点为桥梁,计算出图像坐标系与视觉传感器坐标系之间的空间映射关系.再以标记点的平均坐标值为目标对转换矩阵进行优化,... 利用双目视觉传感器来获取标记点在空间的位置,将标记点的位置平均值作为优化目标进行优化.以贴在病人头部的3个标记点为桥梁,计算出图像坐标系与视觉传感器坐标系之间的空间映射关系.再以标记点的平均坐标值为目标对转换矩阵进行优化,从而得出更加准确的目标转换矩阵,并由此给出精确的空间映射误差范围,为医生进行手术提供参考依据.临床神经外科手术应用结果证明,由此方法改进的系统的精度完全符合手术需求. 展开更多
关键词 定位精度 标记点 空间映射 优化方法
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小型地面移动机器人运动学分析及控制研究 被引量:1
7
作者 陈殿生 杨喜 王田苗 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期37-41,共5页
研制了一种带前摆臂结构的小型地面移动机器人,建立了该机器人的运动学模型,确定了该机器人驱动轮转角与机器人位姿间的关系,为小型地面移动机器人的控制系统的设计提供了理论依据。该机器人的控制系统采用上下位机控制方式实现了对机... 研制了一种带前摆臂结构的小型地面移动机器人,建立了该机器人的运动学模型,确定了该机器人驱动轮转角与机器人位姿间的关系,为小型地面移动机器人的控制系统的设计提供了理论依据。该机器人的控制系统采用上下位机控制方式实现了对机器人的遥控控制,即上位机为 PC 机,下位机采用单片机。采用流向控制标志位查询判断驱动信号的流向,使机器人移动载体、摆臂和摄像装置的驱动电机可以协调运动。对该机器人各机构的运动进行了仿真,并得到了机构匀速运动过程中的主驱动轴转角、摆臂转角及摄像头转角等3个主要机构的运动参数曲线,验证了机器人各机构的运动性能。 展开更多
关键词 移动机器人 运动学分析 控制系统 仿真
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机器人钻铆系统研究与应用现状 被引量:22
8
作者 战强 陈祥臻 《航空制造技术》 2018年第4期24-30,共7页
铆接是飞机装配中的主要连接方式,高效高质量的钻孔与铆接技术是提高飞机装配质量与装配效率的关键。机器人钻铆系统以其高灵活性、低成本的特点逐渐进入到飞机装配领域,成为自动化钻铆系统中的新军。首先对国内外机器人钻铆系统的研究... 铆接是飞机装配中的主要连接方式,高效高质量的钻孔与铆接技术是提高飞机装配质量与装配效率的关键。机器人钻铆系统以其高灵活性、低成本的特点逐渐进入到飞机装配领域,成为自动化钻铆系统中的新军。首先对国内外机器人钻铆系统的研究和应用状况进行了介绍和分析,然后对国内机器人钻铆系统存在的主要问题进行了概括,最后总结了目前机器人钻铆系统需解决的关键技术及相关研究工作,以供研究者们参考。 展开更多
关键词 机器人钻铆 手工钻铆 自动钻铆 飞机装配 钻铆质量
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遥外科机器人系统的研究与发展
9
作者 孟偲 王田苗 +2 位作者 张玉茹 丑武胜 田增民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第10期105-110,共6页
从国内外研究的角度出发,给出了遥外科手术系统的不同定义,简述了国内外机器人遥外科手术系统与临床的研究现状,最后介绍了利用基于我们自己研发的医疗机器人的遥外科手术系统进行的异地立体定向遥外科手术,并对遥外科机器人的发展... 从国内外研究的角度出发,给出了遥外科手术系统的不同定义,简述了国内外机器人遥外科手术系统与临床的研究现状,最后介绍了利用基于我们自己研发的医疗机器人的遥外科手术系统进行的异地立体定向遥外科手术,并对遥外科机器人的发展进行了展望。 展开更多
关键词 外科手术 立体定向 临床 异地 医疗 研究现状 国内外 机器人系统 简述 角度
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CT导航手术2T-3R并联机器人型综合研究
10
作者 刘达 唐粲 +1 位作者 王田苗 贠超 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期609-614,共6页
提出了 CT 导航手术并联机构选型的具体原则。采用基于位移子群的位移流形运动综合法对微创外科手术少自由度并联机器人进行了型综合。详细总结了位移流形基本理论和基于位移流形的型综合方法。基于高灵活性指标,构造了2T-3R 少自由度... 提出了 CT 导航手术并联机构选型的具体原则。采用基于位移子群的位移流形运动综合法对微创外科手术少自由度并联机器人进行了型综合。详细总结了位移流形基本理论和基于位移流形的型综合方法。基于高灵活性指标,构造了2T-3R 少自由度并联机器人的11种基本流形及其24种子流形,推导得到了102种灵活性较高的2T-3R 并联机构,确定了研究中所采用的具体结构,并分析了其性能特点。对其灵活性的初步分析表明,该并联机器人可以用于 CT 导航微创外科手术。 展开更多
关键词 型综合 位移流形 位移子群 并联机器人 CT导航 灵活性
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基于Internet的拟人双臂机器人遥操作系统的研究
11
作者 丁希仑 李海涛 +1 位作者 解玉文 周军 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期808-812,共5页
为了解决多操作者.多机器人遥操作系统所存在的问题,减小网络时延对遥操作性能的影响,提出了一种基于Internet的“单机.单操作者.多人机交互设备.多机器人”的遥操作体系结构,并讨论了系统的各部分功能和基于虚拟斥力场的协调控... 为了解决多操作者.多机器人遥操作系统所存在的问题,减小网络时延对遥操作性能的影响,提出了一种基于Internet的“单机.单操作者.多人机交互设备.多机器人”的遥操作体系结构,并讨论了系统的各部分功能和基于虚拟斥力场的协调控制策略。根据作业空间和任务不同,提出了相应的分区控制方式,提高了工作效率。最后,进行了拟人冗余度双臂协调装配实验研究,验证了方法和系统的可行性。 展开更多
关键词 遥操作 网络时延 拟人冗余度双臂 协调控制
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非线性最优机器人手眼标定 被引量:36
12
作者 王君臣 王田苗 +1 位作者 杨艳 胡磊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期15-20,89,共7页
提出一种基于最大似然估计的非线性最优手眼标定算法,并采用该方法对机器人进行了手眼标定.由于机器人系统的运动学正解及相机的外参数推定都包含误差,因此不能满足手眼标定矩阵方程,从而导致现有机器人手眼标定算法对观测噪声较为敏感... 提出一种基于最大似然估计的非线性最优手眼标定算法,并采用该方法对机器人进行了手眼标定.由于机器人系统的运动学正解及相机的外参数推定都包含误差,因此不能满足手眼标定矩阵方程,从而导致现有机器人手眼标定算法对观测噪声较为敏感.新算法根据包含噪声的测量值来估计它们的真值,使得测量真值满足手眼标定方程,并且在欧拉刚性变换矩阵空间中可使真值和对应的测量值的距离最小.通过数值仿真和真实机器人手眼标定实验,将新算法与现有2种经典的手眼标定算法进行了比较,结果表明,新算法在估计误差、对位姿变换次数的敏感度和稳定性方面均优于经典算法. 展开更多
关键词 机器人 手眼标定 最大似然估计
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机器人教学改革的探索与实践 被引量:61
13
作者 战强 闫彩霞 蔡尧 《现代教育技术》 CSSCI 2010年第3期144-146,139,共4页
为了更新教学理念、优化教学策略,对国内外一些著名高校的机器人教学情况进行了调研。结合"能力培养"的主导思想,从教学内容、教学方法等方面对机器人教学进行了改革和探索。实践表明,改革后的机器人教学内容和教学方法能有... 为了更新教学理念、优化教学策略,对国内外一些著名高校的机器人教学情况进行了调研。结合"能力培养"的主导思想,从教学内容、教学方法等方面对机器人教学进行了改革和探索。实践表明,改革后的机器人教学内容和教学方法能有效提高教学质量和学生的实践能力。 展开更多
关键词 机器人教学 能力培养 教学内容 教学方法
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医用机器人与计算机辅助手术MRCAS进展 被引量:12
14
作者 王田苗 刘文勇 胡磊 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期137-145,共9页
综述了医用机器人与计算机辅助手术(MRCAS)技术在计算机辅助手术、医用机器人和遥操作手术三个方面的发展历程。首先,根据图像模式的不同,总结了计算机辅助手术在CT/MRI导航、透视导航、无图像导航以及其他一些导航手术中的研究进展。然... 综述了医用机器人与计算机辅助手术(MRCAS)技术在计算机辅助手术、医用机器人和遥操作手术三个方面的发展历程。首先,根据图像模式的不同,总结了计算机辅助手术在CT/MRI导航、透视导航、无图像导航以及其他一些导航手术中的研究进展。然后,按照医用机器人的发展历史,阐述了基于工业机器人平台的外科机器人、专用外科机器人和小型模块化机器人三个发展阶段。接着,根据临床应用特点,介绍了遥操作手术在本地遥外科和远程遥外科中的应用。最后,讨论了MRCAS的未来发展趋势。 展开更多
关键词 计算机辅助手术 医用机器人 遥外科
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漂浮基空间机器人及其柔性影响下逆模神经网络控制 被引量:18
15
作者 洪在地 贠超 陈力 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1510-1514,共5页
针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果... 针对漂浮基空间机器人及其柔性影响下动力学模型,提出一种神经网络控制方法,把神经网络和传统反馈PI控制相结合构成一种混合性机器人逆模学习控制方案,并分析此控制方法工作原理。最后给出带两机械臂漂浮基空间机器人的仿真结果。结果表明所应用逆模控制方法具有较快收敛性和较高跟踪控制精度,是一种有效的控制方法。 展开更多
关键词 漂浮基空间机器人 柔性臂 神经网络控制
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立体定向脑外科机器人系统中的定位和空间映射变换 被引量:5
16
作者 陈梦东 李伟 +1 位作者 王田苗 田增民 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期385-393,共9页
本文介绍了机器人辅助立体定向脑处科手术系统中计算机辅助靶点坐标测量和基于标记点测量的空间映射变换的实现 ,分析了映射测量误差对手术系统定位精度的影响。介绍了基于力控制的映射测量的实现 ,通过模拟和临床实验 。
关键词 空间映射 定位 机器人 医疗外科 力控制
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基于网络的空间机器人遥操作体系结构 被引量:5
17
作者 游松 王田苗 +2 位作者 朱广超 丑武胜 张启先 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第1期71-75,共5页
提出了一种面向Internet的遥操作空间机器人共享控制体系模型,阐述了基于远端监控遥操作和近端智能自主控制相融合的遥操作控制结构,完成了在时延情况下从Internet上操作拥有15个自由度的智能机器人臂手集成系统。该系统采用基于国际互... 提出了一种面向Internet的遥操作空间机器人共享控制体系模型,阐述了基于远端监控遥操作和近端智能自主控制相融合的遥操作控制结构,完成了在时延情况下从Internet上操作拥有15个自由度的智能机器人臂手集成系统。该系统采用基于国际互连网的主从控制结构,在多媒体交互和预测显示仿真技术的辅助下,实现了用户在广域网上控制实验室的机器人完成抓杯倒水等动作。 展开更多
关键词 INTERNET 空间机器人 遥操作控制
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核辐射探测与应急处理机器人的小型机械臂系统设计 被引量:5
18
作者 李怀兵 张韬懿 丑武胜 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期101-105,共5页
针对传统核辐射探测与应急处理机器人小型机械臂结构复杂、夹持物体重量小的问题,设计了一种新的机械臂抓持系统,该系统的特点是利用杠杆滑槽式手爪结构作为夹持部分,并实现了机械臂的小臂和大臂的机电一体化设计,因而机械结构简单... 针对传统核辐射探测与应急处理机器人小型机械臂结构复杂、夹持物体重量小的问题,设计了一种新的机械臂抓持系统,该系统的特点是利用杠杆滑槽式手爪结构作为夹持部分,并实现了机械臂的小臂和大臂的机电一体化设计,因而机械结构简单、轻质,夹持物体重量大。仿真分析与实验结果表明,该机械臂可满足核辐射探测与应急处理机器人的应用需求。 展开更多
关键词 核辐射探测 应急处理 机器人 机械臂 杠杆滑槽式手爪
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空间科学实验机器人辅助遥操作系统 被引量:3
19
作者 丑武胜 孟偲 +1 位作者 陈建新 李晟 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期7-13,共7页
建立了一个面向空间舱内晶体生长科学实验的地面模拟机器人遥操作系统。该系统通过基于虚拟现实的预测仿真来克服通讯时延的影响 ,并通过仿真图形和实际视频图像的叠加来对虚似仿真环境进行校准 ,以提高预测仿真的保真性。操作员利用空... 建立了一个面向空间舱内晶体生长科学实验的地面模拟机器人遥操作系统。该系统通过基于虚拟现实的预测仿真来克服通讯时延的影响 ,并通过仿真图形和实际视频图像的叠加来对虚似仿真环境进行校准 ,以提高预测仿真的保真性。操作员利用空间鼠标等人机交互工具实时控制仿真机器人系统的运动 ,通过遥控与自主相结合的方式 ,并借助全局和局部视觉信息 ,完成了在空间晶体生长科学实验中更换晶体炉料棒的作业任务。 展开更多
关键词 科学实验 辅助遥操作系统 空间机器人 视觉信息 仿真图形 虚拟现实
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基于互联网的机器人远程实验系统 被引量:7
20
作者 丑武胜 王田苗 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2003年第8期66-70,共5页
将互联网技术、机器人远程控制技术和计算机技术有机结合起来 ,建立了一个基于互联网的机器人远程实验系统。操作者可以在任何时间和任何地点通过互联网来控制和操作机器人臂手集成系统。用户通过互联网可以进行机器人语言的学习、编程... 将互联网技术、机器人远程控制技术和计算机技术有机结合起来 ,建立了一个基于互联网的机器人远程实验系统。操作者可以在任何时间和任何地点通过互联网来控制和操作机器人臂手集成系统。用户通过互联网可以进行机器人语言的学习、编程及直接控制机器人关节运动 ,完成一些简单的操作 ,也可以利用带有力觉和触觉反馈的人机交互设备 ,在虚拟仿真规划的基础上 ,完成复杂的操作任务。本系统的建立同时也为有限或贵重设备的共享及异地协同实验研究提供了技术支持。 展开更多
关键词 互联网 机器人 远程实验系统 系统结构 传输协议 服务器 人机交互系统
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