一种基于主从力反馈的呼吸运动补偿方法与系统技术方案

技术编号:46583404 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:21
本发明专利技术公开了一种基于主从力反馈的呼吸运动补偿方法与系统,该呼吸运动补偿方法包括以下步骤:步骤一,测量患者呼吸对穿刺针的从端作用力;步骤二,如果从端作用力等于0直接返回步骤一,反之则将从端作用力按照预定比例传递到主手;步骤三,如果主手反馈力增大,则增大主手的运动加速度,从而增大穿刺针的运动加速度,继续返回步骤一;如果主手反馈力减小,则减小主手的运动加速度,从而减小穿刺针的运动加速度,继续返回步骤一;如果主手反馈力不变,则直接返回步骤一。上述呼吸运动补偿方法通过在主从肺穿刺手术过程中引入呼吸运动补偿,实现患者在呼吸下可继续穿刺,精准将主手的力反馈到从端机械臂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于主从肺穿刺医疗机器人,具体涉及一种基于主从力反馈的呼吸运动补偿方法与系统


技术介绍

1、现有技术中公开了一种面向远程穿刺手术的人机交互控制系统,该系统基于双重约束机制设计,结合姿态约束模式与入针约束模式,有效规范操作者在远程操作过程中的行为。在姿态约束模式下,系统实时监测模拟穿刺杆端部是否偏离以rcm点为圆心、以当前入针深度为半径的弧面区域,若发生偏离则施加约束力引导回归;而在入针约束模式中,则通过检测推进方向的偏差并施加力反馈,确保穿刺动作沿预定方向进行,避免旋转或姿态误操作带来的风险。该方案还引入了多坐标系融合的空间映射技术,将操作者端的控制动作准确映射到手术区域的ct图像中,实现所见即所得的控制效果。同时配备有末端力传感器,通过感知穿刺阻力并将其反馈至操作端,实现真实的触觉模拟体验。该三位一体的控制方法在提高操作安全性的同时,也为远程图像引导下的微创介入手术提供了精准操控的技术支撑,特别适用于肿瘤消融、穿刺取样等需要高精度控制的临床场景。

2、现有主从肺穿刺呼吸运动补偿的具体方案为面向呼吸运动补偿的机器人胸腹穿刺力-位混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于主从力反馈的呼吸运动补偿方法,其特征在于,该呼吸运动补偿方法用于主从肺穿刺系统,主从肺穿刺系统分为主端和从端;主端包括主手;从端包括机械臂、穿刺针和力传感器;该呼吸运动补偿方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的呼吸运动补偿方法,其特征在于,在步骤二中,将从端作用力按照预定比例传递到主手时,预定比例的取值根据从端作用力的大小进行确定,并且从端作用力与主手反馈力满足下式:

3.如权利要求2所述的呼吸运动补偿方法,其特征在于,预定比例的取值通过模糊控制的方式进行调节。

4.如权利要求3所述的呼吸运动补偿方法,其特征在于,比例系数的取值与从端作...

【技术特征摘要】

1.一种基于主从力反馈的呼吸运动补偿方法,其特征在于,该呼吸运动补偿方法用于主从肺穿刺系统,主从肺穿刺系统分为主端和从端;主端包括主手;从端包括机械臂、穿刺针和力传感器;该呼吸运动补偿方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的呼吸运动补偿方法,其特征在于,在步骤二中,将从端作用力按照预定比例传递到主手时,预定比例的取值根据从端作用力的大小进行确定,并且从端作用力与主手反馈力满足下式:

3.如权利要求2所述的呼吸运动补偿方法,其特征在于,预定比例的取值通过模糊控制的方式进行调节。

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【专利技术属性】
技术研发人员:段星光吕思达何睿李长胜赵清杰
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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