在远程手术外科手术中连续操纵器的工作空间边界调整和敏捷性分析

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
• 控制系统 控制系统

背景情况:

• 连续操纵器提供出色的曲和温和组织相互作用,使它们在医疗应用中具有价值.
• 单端口手术存在挑战,因为狭窄,拥挤的手术场所可能超过操纵器工作空间限制.

研究的目的:

• 开发一种控制策略,增强连续操纵器的灵巧性和空间范围.
• 解决单端口外科环境中非指纹工作空间的局限性.

主要方法:

• 利用基于雅可比的微分动力学来计算控制解决方案.
• 集成的空间固体角度用于对操纵者灵巧的直观分析.
• 制定了一项策略,以平衡灵巧与空间工作空间限制.

主要成果:

• 证明有效扩大操纵器可达到的工作空间.
• 在空间匹配任务中展示了增强的容错能力.
• 验证了拟议方法改善工作空间边界的能力.

结论:

• 该系统实现了高轨迹跟踪一致性和方向连续性.
• 在非德克斯特的工作空间内的远程操作中提高了准确性和稳定性.
• 控制策略有效地提高了在有限的外科设置中连续操纵器的性能.