论文2—《基于柔顺控制的智能神经导航手术机器人系统设计》文献阅读分析报告

论文报告:基于卷积神经网络的手术机器人控制系统设计

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

摘要

本研究针对机器人辅助微创手术中定向障碍和缺乏导航信息的问题,设计了一种智能控制导航手术机器人系统。该系统采用可靠和安全的定位技术、7自由度机械臂以及避免关节角度限制的逆运动学控制策略,实现高灵活度的机械臂控制。通过术前影像进行手术导航与规划,并采用阻抗柔顺控制保护患者正常组织。智能语音控制实现了术中手术器械位置和姿态的微小调整。系统的有效性通过体模和尸头实验得到验证,显示出高精度的定位和轨迹跟踪能力,以及对手术器械与患者接触力的有效控制。

文献目的

本研究旨在解决传统机器人辅助微创手术中存在的定向障碍和导航信息不足的问题,提高手术的精确性和安全性。

研究问题

研究主要解决的问题包括:

  1. 如何实现手术机器人的高精度定位和导航。
  2. 如何提高手术机器人的操作灵活性和安全性。
  3. 如何通过智能控制减轻医生的操作负担。

使用的方法

研究采用了以下方法:

  • 系统设计:设计了包含总控制子系统、手术导航子系统、机械臂及其控制子系统的智能手术机器人系统。
  • 光学定位与空间配准技术:用于手术靶点与手术器械的实时跟踪。
  • 逆运动学控制策略:避免关节角度限制,提高机械臂灵活性。
  • 阻抗柔顺控制:限制手术器械与患者接触力,保护正常组织。
  • 智能语音控制:实现术中手术器械位姿的微调。
  • 实验验证:通过体模和尸头实验验证系统的有效性。

主要发现

  • 系统定位误差小于1mm,轨迹追踪角度误差小于2.5°。
  • 术中导航能实时跟踪手术靶点与器械。
  • 阻抗柔顺控制可将手术器械与患者接触力降低至1.2N以下。
  • 基于语音识别的精细调控满足术中对手术器械运动控制的要求。

作者的结论

所设计的手术机器人系统在机器人辅助微创手术中具有潜在的应用前景,能有效提高手术精度和安全性,减轻医生负担。

创新点

  1. 智能控制导航手术机器人系统:集成了光学定位、空间配准技术和智能语音控制,提高了手术导航的精确性和操作的灵活性。
  2. 7自由度机械臂设计:通过避免关节角度限制的逆运动学控制策略,提升了机械臂的操作范围和灵活性。
  3. 阻抗柔顺控制:在手术过程中有效保护患者正常组织,减少损伤。
  4. 智能语音控制:通过语音指令实现手术器械的精细调整,减轻医生操作负担。
    在这里插入图片描述

对现有研究的贡献

本研究通过实际的系统设计和实验验证,推动了手术机器人技术的发展,特别是在提高手术精度、安全性和操作便捷性方面。研究成果为未来手术机器人的临床应用提供了有价值的参考和技术支持。

针对基于柔顺控制的智能神经导航手术机器人系统设计的研究兴趣,以下是一些有效的参考资料,可以帮助您更深入地了解相关领域的最新进展和技术细节:

1. 手术机器人技术基础

  • “Surgical Robotics: Systems Applications and Visions” by Russell H. Taylor 和 Adam F. DiGioia. 这本书提供了手术机器人系统的全面概述,包括系统设计、应用和未来展望。
  • “Robotics in Surgery” by Dan Stoianovici. 详细介绍了手术机器人的基本原理和技术,适合作为入门读物。

2. 柔顺控制与智能控制

  • “Compliance Control in Robotics” by Oussama Khatib, Kaijen Hsiao, and Masayuki Inaba. 这本书讨论了机器人柔顺控制的理论和技术。
  • “Intelligent Control Systems” by Magdi S. Mahmoud, Mohamed F. Hassan, and Samy A. Meguid. 探讨了智能控制系统的设计和应用。

3. 导航与定位技术

  • “Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention” by Carl-Fredrik Westin. 这本书涵盖了医学图像计算和计算机辅助干预的各个方面,包括导航和定位技术。
  • “Principles of Computer-Assisted Radiology and Surgery” by Horst-C. Nierhoff 和 Karl Heinz Hohne. 详细介绍了计算机辅助放射学和手术的原理,包括导航技术。

4. 人机交互与语音控制

  • “Human-Robot Interaction: Designing for Human Centered Machines” by Clive Finkelstein. 这本书讨论了人机交互的设计原则,包括语音控制技术。
  • “Speech and Language Processing” by Daniel Jurafsky and James H. Martin. 提供了语音处理和识别的基础知识,适合了解语音控制模块的开发。

5. 手术机器人的临床应用

  • “The Lancet: Robotics in Surgery” 特刊。提供了手术机器人在临床应用中的最新研究成果和案例分析。
  • “Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery”。这个期刊发表了手术机器人领域的最新研究成果,包括系统设计、临床试验和技术创新。

这些资料涵盖了手术机器人的核心技术领域,包括系统设计、柔顺控制、导航定位技术、人机交互以及临床应用。通过阅读这些资料,您可以获得更深入的理解和知识,以支持您的研究和学习。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/911470.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

活动推荐:百度智能云与NVIDIA联合主办千帆思享会「未来领航站-空间智能」,即将启幕!

科技热爱者们,上海集合! 由百度智能云与NVIDIA联合主办的千帆思享会「未来领航站-空间智能」将于2024年11月22日(周五)14:00在上海启幕,大会聚焦AI大模型在游戏开发、动画和影视制作、GenAI(图像、3D、视频…

动态迷宫(回溯法)

题目:今天蒜头君打算测试一下动态迷宫。迷宫中有一些动态楼梯,它们每隔一分钟就变动一次方向。比如下面的例子里,一开始楼梯在竖直方向,一分钟以后它移动到了水平方向,再过一分钟它又回到了竖直方向。蒜头君发现对他来…

C++ 【PCL】点云数据归一化、统一化处理

点云数据归一化、统一化&#xff0c;很重要&#xff0c;比如&#xff0c;你做完一个模型后&#xff0c;发现鼠标控制模型时&#xff0c;根本不是以中心点控制&#xff0c;就是因为数据没有归一化等 pcl::PointCloud<pcl::PointXYZ>::Ptr normialize(pcl::PointCloud<…

【深度学习】PromptFix:多功能AI修图

PromptFix:你来提示,我们修图 NeurIPS 2024 最近,在计算机视觉和图像处理领域,一个名为PromptFix的新项目引起了广泛关注。PromptFix是一个基于PyTorch实现的开源项目,旨在根据用户的自然语言指令,对受损或需要处理的图像进行智能修复和优化。 本文将详细介绍PromptFix…

淘宝商品详情API大揭秘:用Python开启探险之旅

淘宝&#xff0c;一个充满奇迹的丛林 在这个名为淘宝的丛林里&#xff0c;每一件商品都是一座神秘的宝藏。而我们&#xff0c;作为勇敢的探险家&#xff0c;将用Python这把瑞士军刀&#xff0c;去揭开这些宝藏的面纱。准备好了吗&#xff1f;让我们一起踏上这段奇妙的探险之旅…

【Android】名不符实的Window类

1.“名不符实”的Window类 Window 是一个窗口的概念&#xff0c;是所有视图的载体&#xff0c;不管是 Activity&#xff0c;Dialog&#xff0c;还是 Toast&#xff0c;他们的视图都是附加在 Window 上面的。例如在桌面显示一个悬浮窗&#xff0c;就需要用到 Window 来实现。Wi…

sql练习专场(一) (16-20)

第十六题&#xff1a;同时在线问题 create table sql1_16 (id int,stt string,edt string ) row format delimited fields terminated by ,; load data local inpath /home/homedata/sql_1/sql1_16.txt into table sql1_16;id stt edt 1001,2021-…

在vscode中开发运行uni-app项目

确保电脑已经安装配置好了node、vue等相关环境依赖 进行项目的创建 vue create -p dcloudio/uni-preset-vue 项目名 vue create -p dcloudio/uni-preset-vue uni-app 选择模版 这里选择【默认模版】 项目创建成功后在vscode中打开 第一次打开项目 pages.json 文件会报错&a…

多线程案例---阻塞队列

1. 阻塞队列 阻塞队列是一种特殊的队列&#xff0c;也遵守 " 先进先出 " 的原则。 阻塞队列是一种线程安全的数据结构&#xff0c;并且具有以下特性&#xff1a; 1. 当队列为满时&#xff0c;继续进行入队列操作就会阻塞&#xff0c;直到有其他线程从队列中取走元素…

【CANOE】【学习】【诊断功能】功能寻址和物理寻址

文章目录 前言一、功能寻址和物理寻址是什么&#xff1f;二、说明三、在脚本Capl里面进行使用 前言 这边文章我们将要学习和理解功能寻址和物理寻址。 一、功能寻址和物理寻址是什么&#xff1f; 可以很简单的一句话去理解&#xff1a; 物理寻址&#xff1a;是每个ECU的物理…

VisionPro —— CogIPOneImgeTool工具详解

CogIPOneImageTool工具主要用来对单张图像进行算法处理操作 CogIPOneImgeTool简介 CogIPOneImageTool 工具可完成高斯平滑、高通滤波和图像量化等基本图像处理操作。Image Processing One Image 工具编辑控件为此工具提供图形用户界面。 Image Processing Operations (图像处…

从分析Vue实例生命周期开始,剖析Vue页面跳转背后执行过程

文章目录 1.概要2.Vue实例生命周期3.生命周期函数解释4.存在父子组件情况页面执行过程5. 分析路由跳转页面执行过程6.扩展补充7.小结 1.概要 本文旨在分析Vue页面进行路由切换时&#xff0c;Vue背后的运行过程&#xff0c;旨在让大家更加清晰地明白Vue页面运行过程中钩子方法的…

43.第二阶段x86游戏实战2-提取游戏里面的lua

免责声明&#xff1a;内容仅供学习参考&#xff0c;请合法利用知识&#xff0c;禁止进行违法犯罪活动&#xff01; 本次游戏没法给 内容参考于&#xff1a;微尘网络安全 本人写的内容纯属胡编乱造&#xff0c;全都是合成造假&#xff0c;仅仅只是为了娱乐&#xff0c;请不要…

是时候用开源降低AI落地门槛了

过去三十多年&#xff0c;从Linux到KVM&#xff0c;从OpenStack到Kubernetes&#xff0c;IT领域众多关键技术都来自开源。开源技术不仅大幅降低了IT成本&#xff0c;也降低了企业技术创新的门槛。 那么&#xff0c;在生成式AI时代&#xff0c;开源能够为AI带来什么&#xff1f;…

xlwings,让excel飞起来!

excel已经成为必不可少的数据处理软件&#xff0c;几乎天天在用。python有很多支持操作excel的第三方库&#xff0c;xlwings是其中一个。 关于xlwings xlwings开源免费&#xff0c;能够非常方便的读写Excel文件中的数据&#xff0c;并且能够进行单元格格式的修改。 xlwings还…

【分布式事务】二、NET8分布式事务实践: DotNetCore.CAP 框架 、 消息队列(RabbitMQ)、 数据库(MySql、MongoDB)

介绍 [CAP]是一个用来解决微服务或者分布式系统中分布式事务问题的一个开源项目解决方案, 同样可以用来作为 EventBus 使用 github地址:https://github.com/dotnetcore/CAP官网地址: https://cap.dotnetcore.xyz/官网文档:https://cap.dotnetcore.xyz/userguide/zh/cap/id…

【论文阅读】Learning dynamic alignment via meta-filter for few-shot learning

通过元滤波器学习动态对齐以实现小样本学习 引用&#xff1a;Xu C, Fu Y, Liu C, et al. Learning dynamic alignment via meta-filter for few-shot learning[C]//Proceedings of the IEEE/CVF conference on computer vision and pattern recognition. 2021: 5182-5191. 论文…

IDEA 2024使用mybatisplus插件生成代码在项目中

在IDEA 插件市场搜索“mybatisplus”插件并安装&#xff0c;安装好后重启IDEA&#xff0c;安装过程网上很多教程&#xff0c;这里略过&#xff1b;IDEA 2024配置数据库和生成代码迁移到了Tools菜单下&#xff0c;原先版本在Other; 先完成数据库配置&#xff0c;点击Config Data…

Android CCodec Codec2 (十九)C2LinearBlock

在上一篇文章的结尾&#xff0c;我们看到fetchLinearBlock方法最终创建了一个C2LinearBlock对象。这一节&#xff0c;我们将深入了解C2LinearBlock是什么&#xff0c;它的作用是什么&#xff0c;以及它是如何被创建的。 1、_C2BlockFactory 先对上一篇文章的结尾内容做简单回顾…

LabVIEW离心泵性能优化测试系统

开发了一套基于LabVIEW平台开发的离心泵性能优化测试系统。系统集成了数据采集、流量控制、数据存储、报表生成等功能&#xff0c;提供了低成本、便捷操作的解决方案&#xff0c;适用于工业场景中对离心泵性能的精确测评。 项目背景 随着工业化进程的加速&#xff0c;离心泵在…