实时运动补偿用于动态牙科植入物手术

科学领域:

• 机器人在医学中的机器人
• 手术导航系统 手术导航系统
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 准确的仪器定位对于牙科植入物至关重要,特别是在复杂的解剖学中.
• 传统的导航系统在手术期间难以控制患者的头部运动.
• 动态条件需要适应性解决方案来保持手术工具的准确性.

研究的目的:

• 提出和验证牙植入程序的实时运动补偿框架.
• 将光学运动跟踪与协作机器人集成在一起,以实现动态工具对齐.
• 为了提高机器人辅助牙科手术的精度和稳定性.

主要方法:

• 一个由六个摄像头组成的光学系统跟踪了头部模型上的标记.
• 实时姿势数据引导一个协作机器人 (Kuka LBR iiwa) 进行工具对齐.
• 运动补偿涉及逆轨迹计算和过,通过精确的机器人运动进行测试.

主要成果:

• 该系统显示了低姿势跟踪误差 (<0.2毫米) 和工具中心点偏差 (<1.5毫米).
• 平均系统延迟约为25毫秒,超越的时间最小.
• 在各种动态条件下,机器人表现出稳定且可重复的运动补偿.

结论:

• 开发的框架可靠地补偿了牙科植入学中实时头部运动.
• 它在动态手术场景中保持高位置精度和稳定性.
• 这项技术有可能显著提高外科手术的安全性和精度.