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一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法技术方案

技术编号:42058051 阅读:34 留言:0更新日期:2024-07-16 23:36
本发明专利技术提供了一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,针对视网膜静脉穿刺系统构建二阶动力学模型,并对针尖反馈的轴向穿刺力进行建模;穿刺系统包括力传感器、注射器及压电位移台;基于力反馈设计针尖的位置运动规划,包含穿刺视网膜静脉前及穿刺视网膜静脉后两个部分,穿刺前为匀速运动,穿刺后采用光滑曲线使得针尖逐渐停稳并保持不动;基于压电位移台驱动的针尖轴向运动动力学模型设计自适应滑模控制方法,根据不确定性分析来设计自适应增益,根据动力学模型和位置规划设计复合滑模面,求解等效控制律和包含自适应增益的切换控制律;结合等效控制律、切换控制律及自适应增益更新律设计总控制律来对压电位移台的输出电压进行控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于眼科机器人,具体涉及一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法


技术介绍

1、视网膜静脉阻塞是一种严重威胁病人视力的眼科疾病,其通常表现为快速地失明症状,此时需要外科医生及时介入治疗,否则可能会影响病人的恢复程度和质量。考虑到视网膜手术需要高精度手术操作,以及微力尺度下的力感知能力,这对外科医生提出了极高的操作要求,制约了视网膜静脉手术的成功率。近年来,视网膜静脉注射技术作为一种溶栓手术,通过外科医生将药物注射到目标静脉中来溶解血栓,期望恢复阻塞静脉中的血液流通,以减少失明的风险。

2、但是,目前视网膜静脉注射手术中,在显微镜视野下的眼底手术操作缺乏力感知与深度感知,难以成功地进行微米级静脉的穿刺及注射,容易产生二次穿刺,可能会对眼底组织造成损伤。因此,现亟需一种基于力反馈的视网膜静脉穿刺系统的位置规划及其闭环控制方法,在视网膜静脉穿刺过程中能够成功刺破静脉上表面并成功进行后续药物注射,从而更加精准且安全地实现手术过程。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术的不足,提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,通过压电位移台的动力学来描述针尖穿刺过程中的轴向运动:

3.根据权利要求1所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,针尖位置规划方法如下:

4.根据权利要求3所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,通过如下穿刺力反馈自适应阈值来判断穿刺是否成功:

5.根据权利要求4所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,针尖与视网膜静脉...

【技术特征摘要】

1.一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,通过压电位移台的动力学来描述针尖穿刺过程中的轴向运动:

3.根据权利要求1所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,针尖位置规划方法如下:

4.根据权利要求3所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,通过如下穿刺力反馈自适应阈值来判断穿刺是否成功:

5.根据权利要求4所述一种视网膜静脉穿刺系统的位置规划及跟踪控制方法,其特征在于,针尖与视网膜静脉软组织之间的穿刺力f...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙明竹胡博赵新许世钰刘荣昕
申请(专利权)人:南开大学
类型:发明
国别省市:

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