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公开(公告)号：CN116269800A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310325400.9
申请日：2023-03-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提出一种脊柱内镜手术机器人系统，包括，导航定位系统、机械臂、手术执行器、视觉增强系统和远端操作系统，其中，导航定位模块用于患病部位工作通道建立前穿刺位置和穿刺方向的确定；机械臂用于手术执行器的定位，以及在手术中的被动拖动运动或者导航定位时的主动运动；手术执行器用于完成手术操作；视觉增强模块用于对内镜平台获取到的图像信息进行增强显示处理；远端操作模块用于控制手术执行机构末端在手术部位的运动。通过本发明提出的方法，可以代替传统的手术器械完成手术操作，减轻医生操作负担，提高手术操作效率。
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公开(公告)号：CN117297769A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311034845.8
申请日：2023-08-17
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61B34/10 , G16H50/50 , G16H20/40 , G06F30/23 , G06F30/27 , G06T17/20 , G06F18/213 , G06F18/2431 , G06N3/0464 , G06N3/044 , G06N3/08 , A61B34/30 , A61B34/00 , A61B17/17
Abstract: 本发明提供一种硬骨组织手术中的骨层识别方法，建立硬骨组织手术操作的有限元仿真模型；对硬骨组织进行几何建模，将其离散为有限元网格，定义硬骨组织的材料特性，在有限元模型中引入操作过程的约束条件；根据不同的参数，得出相应的交互力变化；采集手术工具与硬骨组织的实时交互力信号；对交互力信号选择多个不同类型的骨层特征；随后，通过有限元仿真模型得出的力交互曲线；建立高斯混合模型来描述不同骨层特征的分布情况；通过对网络模型进行训练，使其能够准确地识别不同骨层。本发明解决硬骨组织手术过程中皮质骨和松质骨的识别。
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公开(公告)号：CN116849815A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202311034917.9
申请日：2023-08-17
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种机器人辅助硬骨组织手术中的抖动抑制方法，包括以下步骤：机器人按照预定的轨迹进行执行操作，在规划软件上选取合适的路径点，路径点被约束在患区上，同时患区在生理运动作用下微动，路径点始终与患区保持跟随；选取合适的路径点后，路径通过五次B样条曲线插值；建立最小加加速度的目标函数；建立硬骨组织手术操作的有限元模型；在有限元模型中引入操作过程的约束条件；激发硬骨组织的固有振动，通过对有限元模型进行频率分析，得到一系列的固有频率和对应的振型形态，对手术过程中手术工具的参数进行分析，得出适合的硬骨组织手术参数。本发明主要是为了解决手术机器人在辅助硬骨组织手术过程中的抖动抑制。
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公开(公告)号：CN116777334A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210202033.9
申请日：2022-03-02
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06Q10/0835 , G06Q10/047 , G06N3/006
Abstract: 本发明涉及车辆路由技术领域，具体涉及一种求解具有窄时间窗特性大规模CVRP的有效方法，包括步骤S1设置最大迭代次数MaxEpoch，种群中最优适应个体：Opt，发现者位置PredatorLocation，加入者位置NewcomerLocation，预警者位置AlertLocation；S2对车辆和客户信息进行编码，使用反向精英学习策略，计算种群中个体的适应度值，生成并挑选初始种群，进而：i←0；S3计算种群中个体的适应度值并挑选适应度值最大的个体Opt’，进而Opt←Opt’；S4计算并更新发现者位置信息、加入者位置信息和预警位置信息；S5执行i←i+1：当i≤MaxEpoch转S3进行后续迭代；S6对最优个体Opt进行解码，得到最优车辆序列组CustomerSeq，组内更新并返回CustomerSeq。本发明所设计的算法在不同规模尤其是大规模的实例上针对具有窄时间窗特性的CVRP问题表现出色。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116051603A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310045806.1
申请日：2023-01-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06T7/246 , G06T7/277 , G06V10/77 , G06V10/774 , G06V10/82 , G06T5/00 , G06N3/0442 , G06N3/045 , G06N3/0455 , G06N3/084
Abstract: 本发明提供一种脊柱手术智能呼吸预测方法，通过红外光学相机记录一定时间内的椎体起伏，利用PCA主成分分析法将六维运动进行化简，新化简的低维运动制作新数据库，该数据库用于网络的训练。训练过程依据VAE网络的ELBO进行训练，同时也通过这一过程完成LSTM的训练，通过将多个网络输出的多个并行值求得的平均值与滑动窗中的值进行低通滤波或卡尔曼滤波，滤除高频噪声，得到连续、低噪声的输出值。本发明预测收敛时间可控，具备患者的特异性，预测输出的噪声小，处理信息较为精简。
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公开(公告)号：CN115890697B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202211279732.X
申请日：2022-10-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明的实施例公开了一种变刚度柔性手术执行器，变刚度柔性手术执行器包括执行机构和驱动机构，执行机构包括第一安装件、第二安装件、第三安装件以及连接组件，连接组件包括多个第一连接件、多个第二连接件和多个第三连接件，第一连接件的一端与第一安装件相连，第二连接件的一端与第二安装件相连，第三连接件的一端与第三安装件相连，第一连接件的另一端穿过第二连接件，第二连接件的另一端穿过第三连接件，驱动机构与多个第一连接件的另一端和多个第二连接件的另一端相连，驱动机构可驱动多个第一连接件中的任意一个或多个移动以及驱动第二连接件中的任意一个或多个移动。本发明实施例的变刚度柔性手术执行器灵活性好、操作便捷、安全性高。
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公开(公告)号：CN118163090A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202311814503.8
申请日：2023-12-26
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了基于模仿学习的遥操作意图识别与共享控制方法及装置，该方法包括，获取机器人的从手实时位置和操作者的主手控制指令；响应于接收到实际操控指令，确定与实际操控指令对应的演示任务，获取演示任务对应的模仿学习结果；基于从手实时位置、主手控制指令和模仿学习结果，得到意图初步识别结果；基于意图初步识别结果与主手控制指令，通过共享控制仲裁规则得到位置控制指令，并将位置控制指令传输至下位机，以实现人机共享控制。本发明中通过虚拟仿真或真实演示的方法完成演示学习，并基于演示学习结果利用模仿学习方法得到模仿学习结果，从而使得本发明适应于复杂非结构化环境，提升了遥操作共享控制的适用性。
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公开(公告)号：CN116797743A
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN202311032933.4
申请日：2023-08-16
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种面向脊柱手术的术前影像多模态重建方法，通过阈值分割方法对脊柱CT影像进行分割，得到患者锥体的三维模型；通过深度学习方法对患者的脊柱核磁影像进行分割，得到患者椎间盘、神经根的三维模型；通过对CT和核磁影像中相同解剖结构进行选点操作，实现特征点提取；求解特征点之间的转换矩阵，利用RANSAC算法对转换矩阵的参数进行拟合，得到两组特征点坐标之间的相对位置关系；将转换矩阵应用到初始分割结果，使得CT和核磁影像数据的坐标系统一，得到结合了CT和核磁影像的多模态融合结果；使用光线投射算法对融合结果进行三维重建，得到患者脊柱的三维可视化模型。本发明通过简单的选点操作能够快速获得患者脊柱的三维模型。
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公开(公告)号：CN115890697A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211279732.X
申请日：2022-10-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明的实施例公开了一种变刚度柔性手术执行器，变刚度柔性手术执行器包括执行机构和驱动机构，执行机构包括第一安装件、第二安装件、第三安装件以及连接组件，连接组件包括多个第一连接件、多个第二连接件和多个第三连接件，第一连接件的一端与第一安装件相连，第二连接件的一端与第二安装件相连，第三连接件的一端与第三安装件相连，第一连接件的另一端穿过第二连接件，第二连接件的另一端穿过第三连接件，驱动机构与多个第一连接件的另一端和多个第二连接件的另一端相连，驱动机构可驱动多个第一连接件中的任意一个或多个移动以及驱动第二连接件中的任意一个或多个移动。本发明实施例的变刚度柔性手术执行器灵活性好、操作便捷、安全性高。
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