梁科
- 作品数：9 被引量：9H指数：2
- 供职机构：天津大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 一种用于机器人辅助微创手术的运动输入装置
- 本发明公开了一种用于机器人辅助微创手术的运动输入装置，它包括主手座，其下部与主手座转动相连的关节I架，支撑平台通过旋转副安装于关节I架上，支撑平台在关节I架上的旋转运动轴线与关节I架在主手座上的旋转运动轴线彼此垂直设置，...
- 王树新李建民张林安梁科
- 文献传递
- 一种医用内窥镜三维成像装置
- 本发明公开了一种医用内窥镜三维成像装置，它包括壳体，在所述的壳体上安装有CCD相机和图像光线处理系统，所述的CCD相机能够通过图像光线处理系统顺序轮换接收光学成像获取部分获取的两路入射图像光线中的一路入射图像光线。本发明...
- 王树新苏赫梁科李建民
- 面向手术安全性的腹腔镜微创手术机器人性能评价与实验研究
- 微创外科手术机器人可以克服传统手术存在的不足之处，有效拓展医生手术操作的能力。本文针对腹腔镜手术机器人系统设计中的工作性能评价关键问题开展研究，主要创造性成果如下： 为满足机器人辅助微创手术安全操作的要求，提出了基于工...
- 梁科
- 关键词：运动控制
- 文献传递
- 基于EM-GRA方法的机器人辅助手术操作技能评价被引量：1
- 2021年
- 机器人辅助微创外科手术技术将传统微创外科手术的床旁操作方式转化为基于人机系统的遥操作方式,为外科医生带来了新的挑战.作为该系统中最重要的控制环节,医生的操作技能水平将直接决定整个机器人系统的运动性能,并对手术质量与疗效起到决定性的作用.目前,机器人操作技术的培训与评估主要依靠专家的主观判断,因此,如何从医生进行机器人操作所表现出来的运动特征中有效识别出其技能水平,为医务人员在机器人辅助微创外科手术培训及操作技能评价方面提供公正、客观的理论指导,对研究和改进机器人系统控制方法、帮助医务人员提高手术操作技能、确保手术操作的规范性和安全性方面具有十分重要的作用.本文使用了一种基于EM-GRA方法的机器人辅助微创外科手术操作技能评价方法,以“MicroHand S”机器人系统作为应用平台,简要地阐述了人机操作下的控制策略,并在此基础上构建了机器人操作技能评价模型,采集不同实验人员进行设定实验任务时机器人末端执行器输出的运动特征参数进行分析处理.通过与专家打分结果的相关性分析验证了指标的有效性,使用熵值法(entropy method,EM)确定各评价指标的权重,然后结合灰色关联分析(gray relation analysis,GRA)计算医生的最终得分与薄弱指标增长空间.最终实验结果表明,该评价模型指标与专家打分具有相关性,可有效识别出不同操作人员的水平差异和薄弱点,从而验证了该评价方法的可行性.
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- 关键词：统计分析
- 应用于机器人辅助微创外科手术的术前规划方法被引量：4
- 2019年
- 机器人辅助微创外科手术(RMIS)技术可帮助外科医生有效克服传统微创外科技术的不足,提高外科医生对手术的执行能力,其所带来的良好的临床效果已被广泛接受.对于机器人来说,术前规划工作相对于传统微创外科手术更为复杂,合理的术前规划可以有效避免机器人末端执行器之间的相互干涉,提高机器人辅助微创外科手术的可操作性、可达性和可视性等,这对手术效果至关重要.本文将微创外科手术规划临床经验与机器人操作性能知识相结合,提出了一种基于多目标粒子群优化算法(MOPSO)的术前规划方法,从机器人有效工作空间、碰撞干涉检测、机械臂与器械末端运动灵活性及手眼协调性几个方面入手,对机器人进行综合性的定量评价,并以此为依据通过计算求解得出以合理的患者体表手术切口位置与机器人初始设置位置为主要目标的方案.为验证该方法的有效性,以机器人辅助腹腔镜胆囊切除术为实验范例,应用"MicroHand S"手术机器人系统为实验设备,针对同一名病患,将外科医生的经验方案和由算法计算得出的术前规划方案进行比较分析,其结果证明了该方法的优越性.实验结果表明,由优化算法得到的术前规划方法优势明显,有效地解决了以往仅依靠临床经验进行机器人辅助微创外科手术术前规划所带来的问题,提高了手术的安全性和效率.
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- 关键词：多目标粒子群优化算法
- 一种医用内窥镜三维成像装置
- 本发明公开了一种医用内窥镜三维成像装置，它包括壳体，在所述的壳体上安装有CCD相机和图像光线处理系统，所述的CCD相机能够通过图像光线处理系统顺序轮换接收光学成像获取部分获取的两路入射图像光线中的一路入射图像光线。本发明...
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- 基于虚拟夹具的微创外科手术机器人运动约束研究被引量：3
- 2020年
- 机器人辅助微创外科手术(RMIS)技术能够显著提高外科医生对手术的执行能力.然而,现有的机器人主从遥操作模式下所存在的不足之处(如手眼协调性差、可视空间狭窄、力反馈信息的缺失等)容易导致医生产生过度操作而引起机器人执行机构的碰撞干涉(包括机械臂之间的碰撞干涉及内窥镜杆与手术器械杆的碰撞干涉)和手术器械末端脱离手术视野,由此带来的安全性问题不容忽视.本文提出了一种基于虚拟夹具的微创外科手术机器人空间运动约束方法,以"MicroHand S"机器人系统作为应用平台,在进行机械臂构型及运动学分析的基础上,针对上述问题展开研究,通过构建碰撞干涉检测模型实时监测机器人执行机构之间及机器人与环境物体之间的相对距离,并设置相应的安全预警区域,采用人工势场与虚拟代理点相结合的方式对机器人执行机构的运动空间加以限制,从而达到对医生的操作动作进行合理的引导与约束,提高手术效率与操作安全性的目的.该方法无需构建复杂的几何模型,虚拟夹具的定义方便快捷,对于其他主从操作模式下的微创外科手术机器人系统及类似的人机交互环境具有普适意义.最终的虚拟仿真实验结果表明,在有、无虚拟夹具两种操作环境下,实验参与人员的表现有着明显的差异,从而验证了所提出方法的有效性.
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- 关键词：碰撞干涉检测虚拟夹具人工势场
- 新型微创外科手术机器人控制系统研究
- 控制系统是主从式医疗机器人的关键部分。本文以课题组所研制的主从一体式微创外科手术机器人为研究对象，针对机器人主从操作手“异构”的结构特点，结合微创外科手术要求，设计了以PMAC多轴运动控制卡为核心的主从式操作控制系统。全...
- 梁科
- 关键词：微创外科控制系统手术机器人
- 文献传递
- 一种用于对内窥镜定位的机械臂
- 本实用新型公开了一种用于对内窥镜定位的机械臂，它包括定位调整部分和姿态调整部分，定位调整部分包括由连杆I、连杆II、连杆III和连杆IV组成的平行四边形结构，姿态调整部分包含末端自转座，末端自转座与连杆IV的另一端固定相...
- 王树新李建民梁科张林安王晓菲
- 文献传递
