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题名机械臂操纵胶囊内窥镜磁导航系统
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作者
翟雨佳
滕智帆
刘建华
孙洪博
池文强
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机构
湖南大学电气与信息工程学院
中国科学技术大学自动化系
中国科学院电工研究所
中国科学院大学
帝国理工学院汉姆林中心
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2024年第7期15-20,共6页
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基金
国家自然科学青年项目(51907060)
国家自然科学基金面上项目(52177019)
+3 种基金
中国科学技术协会青年人才托举计划(2021QNRC001)
中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-20210-3)
湖南省自然科学基金优秀青年项目(2021JJ20013)
湖南省创新平台与人才计划湖湘青年英才项目(2021RC3058)。
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文摘
胶囊内窥镜因其舒适性高、无交叉感染等优点,广泛用于消化道疾病检查,但因为无磁控或弱磁控,无法在小肠实现自由高效可控检查。为克服这一缺点,文中基于机械臂操纵的胶囊内窥镜磁导航系统被提出。该系统由机械臂、外部磁源、主从控制系统及磁性胶囊内窥镜组成,通过改变机械臂的姿态和位置实时调节磁性胶囊内窥镜的位姿,提高控制的准确性。通过搭建磁驱动试验平台测试胶囊内窥镜肠道中的操控性能试验,验证了方案可行性,表明机械臂操纵胶囊内窥镜磁导航系统能够满足肠道高效镜检要求,为下一步推向临床奠定了基础。
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关键词
磁导航
主动控制
胶囊内窥镜
机械臂
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Keywords
magnetic navigation
active control
capsule endoscope
mechanical arm
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一次性多用途力反馈穿刺手术机器人
被引量：1
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作者
田佩龙
刘军强
刘建华
池文强
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机构
西安工业大学机电工程学院
中国科学院电工研究所超导磁体及强磁场应用研究部
帝国理工学院汉姆林中心
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第6期45-51,共7页
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基金
中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-3)。
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文摘
针对目前不同的穿刺手术都依赖于医生手动操作器械,并且缺失力反馈及复杂操作器械难以消毒和组装的问题,文中提出了一种可兼容的用于穿刺手术的2自由度力反馈主从穿刺机器人的新方法。机器人主体由递送机构及旋转机构组成,其中,部分零件采用3D打印工艺制造。通过结构设计,建立了机器人模型,完成了主从控制系统工作原理的论述,并且搭建了实验平台。采用不同尺寸穿刺器械在该主从控制系统上模拟了肝部穿刺试验和脑部穿刺试验,验证了系统的控制精度及异常力预警的作用。其中,用Sobel算子边缘检测方法对工业相机采集到的机器人路径与预设路径进行了图像处理分析,采用离体猪组织样品对力反馈进行了测试。研究结果为将来打造低成本、一次性的力反馈穿刺手术机器人奠定了基础。
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关键词
一次性手术机器人
主从遥操作系统
穿刺手术
力反馈
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Keywords
disposable surgical robot
master-slave control system
puncture operation
force feedback
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分类号
TH132
[机械工程—机械制造及自动化]
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