机器人运动参数和手眼参数的同时校准方法,用于骨科手术机器人系统

科学领域:

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

背景情况:

• 骨科手术机器人系统需要高精度的定位和定向,以确保手术质量和患者安全.
• 不准确的手眼校准和机器人动力学参数显著影响这些系统的整体准确性.
• 当前的逐步校准方法可能会导致错误的积累.

研究的目的:

• 建议在骨科手术机器人系统中为机器人动力学和手眼参数提供同时精确的校准方法.
• 为了消除连续校准程序固有的错误积累.
• 为了提高整体精度和可靠性,骨科手术机器人.

主要方法:

• 开发了机器人动力学和手眼参数的同时校准方法.
• 定义了一个基于加权平均值和端效应器定位和定向错误差异的客观函数.
• 利用差分进化算法来解决目标函数,避免复杂的梯度计算.

主要成果:

• 提出的同时校准方法有效地减少了机器人在工作空间内的姿势错误.
• 实验验证证明了同步校准方法的提高准确性和有效性.
• 一个机器人辅助骨切除术实验证实了其实际适用性,并提高了精度.

结论:

• 同时校准动力学和手眼参数为骨科手术机器人提供了与顺序方法相比更高的精度.
• 不同进化算法为这个复杂的优化问题提供了有效的解决方案.
• 这种方法提高了机器人辅助骨科手术的精度和安全性.