基于虚拟安全操作平面的机器人粒子植入规划方法与实验研究

摘要：

采用机器人辅助医生完成粒子植入手术,其机器人末端定位精度、安全操作性能以及自动化程度,对临床应用有非常重要的意义.本文在搭建了粒子植入机器人实验系统的基础上,研究了机器人位置闭环控制算法,并提出了一种基于虚拟安全操作平面的粒子植入规划方法,该方法避免机器人操作事故和减小手术时间、能耗.结合虚拟安全操作平面策略、Hopfield神经网络最短路径搜索以及6步循环粒子植入运行程序这3个过程,设计了安全可靠、人机协助的智能化前列腺粒子植入机器人控制系统上位机控制软件.完成了粒子植入精度评估实验,粒子在x向放置精度相对较高,在y向和z向位置误差分别为0.25mm和0.34mm,粒子整体的放置精度误差为0.84mm,粒子植入操作时间(和医生对比)减小了60％左右.

关键词：位置闭环、虚拟安全操作平面、粒子植入、机器人

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资助基金：国家自然科学青年基金61741101;安徽省高校科学研究重大项目KJ2018ZD014;安徽省科技攻关计划1604a0902125;安徽省自然科学基金1608085QF154;安徽省重点研发计划1804a09020036;芜湖市科技计划项目2018yf55;安徽工程大学引进人才科研启动基金2017YQQ008,2015YQQ005,2017YQQ015

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：719-727