[基于触觉反的血管干预手术机器人的主操纵器]
Guowei Han1, Zhijun Sun1, Xiongfeng Tang1
1State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Strutures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China.
概括
这项研究开发了一种用于血管干预手术机器人的新型主操纵器,为医生提供准确的实时触觉反. 这提高了手眼协调,提高了手术的精度和安全性.
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
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 主操纵器对于机器人手术中的交互感知至关重要.
- 缺乏实时触觉反会阻碍医生手眼协调.
研究的目的:
- 为血管干预手术机器人设计和开发具有触觉反的主操纵器.
- 为医生提供高精度的力量反,以改善控制.
主要方法:
- 使用了带有钥匙传动和轴承的两度自由度解机制.
- 轴电阻 (弹和线性电机) 和周边电阻 (直流电机) 的双通道独立控制.
- 基于斯特里贝克摩擦模型的前补偿策略被实施以抵消摩擦.
主要成果:
- 位移采集分辨率达到1μm (轴) 和0.0879° (旋转).
- 轴力反的平均误差为0.11N,环形扭矩的平均误差为0.154mN·m.
- 用3D打印的树脂和合金制成的操纵器,重量轻,摩擦力低.
结论:
- 开发的主操纵器提供了一个沉浸式的力量交互体验.
- 它提高了在血管干预手术中的操作精度和辐射安全.
- 能够协调视觉-手-力感知,以提高外科手术的性能.
