机器人辅助内血管导管治疗的被动触觉接口

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 医疗工程 医学工程
• 手术技术 手术技术

背景情况:

• 主-奴隶手术机器人最大限度地减少了外科医生的辐射暴露.
• 目前的系统缺乏触觉反,减少了外科医生的存在感和触觉.
• 这种差距限制了机器人辅助血管干预的有效性.

研究的目的:

• 开发一个具有集成触觉反的主机器人,用于血管干预手术.
• 在机器人操纵过程中恢复外科医生的触觉.
• 为了提高外科手术的准确性和精确性,在最少的侵入性手术.

主要方法:

• 开发了一种包含基于磁力流体的触觉接口的主机器人.
• 利用磁场模拟分析来优化触觉界面参数.
• 实施了闭环控制策略,使用磁场阻力预测模型来控制触觉力.
• 这种奴隶机器人具有双线导体,用于精确的导管/导线输送.

主要成果:

• 开发的主机器人成功地向外科医生提供了被动的触觉反.
• 磁场模拟优化了触觉接口参数.
• 闭环控制策略有效地管理了触觉力.
• 实验验证证了该系统满足外科医生对触觉反的需求.

结论:

• 具有触觉反的新型主机器人显著改善了血管干预手术的外科经验.
• 恢复触觉可以增强外科医生的控制和存在.
• 开发的系统显示出良好的适用性和推进机器人手术的潜力.