一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法技术

技术编号:44203490 阅读:18 留言:0更新日期:2025-02-06 18:38
本发明专利技术公开了一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,该方法包括:建立柔性手术机器人末端夹爪盘接触耦合运动学关系;根据所述运动学关系构建手术机器人夹爪盘通用动力学模型;在所述通用动力学模型的基础上,建立具有未知扰动项的动力学模型;根据末端加持柔性导致的震颤特性,设计外部扰动观测器;根据所述外部扰动观测器和所述具有未知扰动项的动力学模型,设计用于实现末端加持高精度稳定运动的控制律。本发明专利技术通过建立精确的耦合运动学关系、动力学模型和集成扰动观测器,以及设计加持末端高精稳定运动的控制律,显著提升了手术机器人在末端柔性调控方面的精度和稳定性,扩大了其在复杂手术环境中的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及手术机器人,尤其涉及一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法


技术介绍

1、医疗机器人集成了机械结构、传感器技术、控制系统、显示操作界面和通信等多个模块于一体的综合系统。随着技术的不断迭代更新,医疗机器人能够精准执行操作指令,这在微创手术等减少手术风险的行业取得了较好的应用。现阶段,借助于集成的辅助装置,手术机器人可以提供高清晰度的图形、、较大的视野范围,记录和传输患者生命体征数据等,可以帮助医生更好的识别和处理病变组织等。医疗机器人为提高手术准确性、安全性等方面带来了创新性进步,有助于改善患者的治疗效果和生活质量。因此,现阶段医疗机器人已经得到了广泛关注。

2、当前的手术机器人调控方法主要集中在提高外部移动端的跟踪性能,通过构造外部扰动观测器和基于位置关系的动力学模型,设计出能够精准跟踪控制律的系统。这些方法在一定程度上确保了手术过程中操作的准确性。然而,现有技术大多忽略了手术机器人末端加持处的柔性,这种柔性在受限空间操作中尤为关键,因为它直接影响到操作的稳定性和精确度。

3、现有手术机器人调控方法未能充分考虑末端加持本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤S100中所述末端夹爪盘接触耦合运动学关系包括:

3.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤S100还包括计算柔性末端接触雅可比矩阵:

4.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤S200中所述通用动力学模型包括:

5.根据权利要求4所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤S200还包括在初始静止状态下,建立手术机...

【技术特征摘要】

1.一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤s100中所述末端夹爪盘接触耦合运动学关系包括:

3.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤s100还包括计算柔性末端接触雅可比矩阵:

4.根据权利要求1所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤s200中所述通用动力学模型包括:

5.根据权利要求4所述的一种考虑末端柔性的手术机器人调控方法,其特征在于,步骤s200还包括在初始静止状态下,建立手术机器人末端加持力矩平衡方程:

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋立青朱陈燕徐芳佐涛
申请(专利权)人:武汉市肺科医院武汉市结核病防治所
类型:发明
国别省市:

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