主从式胃镜介入机器人系统

摘要：

针对胃镜操作难度高、医生工作强度大、消化液污染以及X射线辐射等问题，提出了主从式胃镜辅助介入机器人系统。在充分分析医生手动操作胃镜特点的基础上，将机器人分为镜体输送机械臂与镜体操作机械臂两部分。镜体输送机械臂调整镜体相对于病人口部的位姿，并完成插镜动作；对镜体输送被动臂进行逆运动学分析，确定各关节参数与基座位置；对输送器与镜体间作用力进行分析以确定输送电动机输出力矩。镜体操作机械臂控制操作部完成镜体旋转、操作部跟随、末端弯曲以及送气送水和抽吸功能。采用手柄实现对胃镜介入操作的主从控制，完成手柄与镜体在动作上的直观映射。在体外测试实验之后，进行活体动物实验发现机器人系统可完成对镜体的各项操作且未发现对组织造成损伤。实验结果表明，本文提出的胃镜辅助介入机器人系统可直观有效地完成胃镜介入，降低了操作难度，符合人类工程学设计。

关键词：消化道疾病、胃镜介入、主从机器人、逆运动学分析

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家科技支撑计划资助项目2012BAI14B03；机器人学国家重点实验室自主课题2013-Z10．

在线出版日期：2016-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：107-114