对MRI激活机器人导管的接触力雅科比分析计算
Yuttana Itsarachaiyot1, Ran Hao1, M Cenk Çavuşoğlu1
1Department of Electrical, Computer, and Systems Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH.
我们开发了一种更快的分析方法来计算MRI驱动的机器人导管的接触力. 这种技术显著减少了计算时间,同时保持了机器人手术应用的准确性.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 医疗器械 医疗器械
- 计算力学 计算力学 计算力学
背景情况:
- 准确的机器人导管建模对于安全有效的医疗程序至关重要.
- 接触力Jacobian对于理解导管-表面相互作用至关重要.
- 现有的计算接触力雅可比式方法可能是计算密集的.
研究的目的:
- 介绍一个分析方法来计算接触力 雅可比安.
- 将这种方法应用于MRI驱动机器人导管的Cosserat棒模型.
- 评估拟议方法的计算效率和准确性.
主要方法:
- 介绍Cosserat棒模型用于MRI驱动的机器人导管,具有尖端接触约束.
- 通过定义和计算初始值问题的参数导数,对接触力雅可比式的分析导数.
- 与直接数值计算方法进行比较.
主要成果:
- 分析方法成功计算了所指定的机器人导管模型的Jacobin接触力.
- 与直接的数值计算相比,拟议的方法实现了显著缩短的计算时间.
- 分析方法的准确性与数值方法相美.
结论:
- 提出的分析方法为确定接触力提供了一个计算效率高的替代方案.
- 这种方法可以增强MRI驱动的机器人导管的实时控制和模拟.
- 这些发现有助于提高机器人辅助干预的精度和速度.
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