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公开(公告)号：CN114905549B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202210389927.3
申请日：2022-04-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供一种用于绳驱柔性机器人末端三维力感知方法及系统，包括将机器人基部和末端设计成四根梁结构；将四根光纤固定于基部四根梁上，每根光纤有一个FBG传感器；将四根光纤装配于机器人的驱动腔道作为驱动丝，每根光纤有两个FBG传感器；将所有的FBG传感器分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；利用Ⅰ组求机器人末端的力矩，求得末端x和y方向的力；Ⅱ组求驱动丝的拉力；Ⅲ组求机器人基部的力矩；通过末端x和y方向的力、驱动丝的拉力、基部的力矩和机器人末端的位姿解耦末端z方向的力。本发明的FBG传感器的配置方式保证了柔性机器人紧凑的结构和大的内腔；无需建立复杂数学模型，无需柔性机器人保持弹性特征，也可适用于关节铰链式连续体机器人。
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公开(公告)号：CN117064545A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311266997.0
申请日：2023-09-27
Applicant: 上海交通大学
IPC: A61B34/00 , A61B34/30 , A61B34/35 , A61B34/20 , A61B34/10 , A61B90/00 , G06T17/00 , G06T19/00 , G06T7/73
Abstract: 本发明提供了一种基于增强现实的机器人腔内介入远程呈现方法及系统，包括：对患者端的硬件系统进行标定；在不同视野方向分别采集多张单目相机的图像，对患者端的实际场景进行三维重建，构建VR交互界面；移动单目相机以获得多个最佳观察视野方向，记录相应的机械臂姿态信息；在单目相机图像上，利用标定结果和图像处理将虚拟解剖结构和虚拟介入器械叠加到现实场景，构建AR反馈界面；医生端的可视化设备远程获取患者端设备的VR和AR界面，通过远程遥操作或示教方式改变视野方向，允许医生从不同方向观察并透视关键解剖结构和介入器械；重建了患者端的场景，为机械臂的远程遥操作提供虚拟现实交互界面。
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公开(公告)号：CN116973822A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202310967361.2
申请日：2023-08-02
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种三维快速磁共振弹性成像采集与重建方法及系统，包括：步骤S1：使用外部振动器产生振动并传递至进人体组织中，在人体组织中产生波动；步骤S2：令磁共振扫描仪接收同步信号，施加图像采集序列记录人体组织的波动信息；步骤S3：获取原始数据，使用快速重建算法，得到人体组织中准确的波动图像。本发明使用多层块交替采集的方法，可以在短TR的情况下保持图像的信噪比，从而能增加同一振动周期内的采样数，提高采集效率。本发明使用三维激发与采集，提高了采集信号本身的强度，从而弥补了原来方法的缺陷。
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公开(公告)号：CN116816758A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310924764.9
申请日：2023-07-25
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种磁共振兼容的线性液压驱动装置及校准方法，包括第一主动液压缸的活塞杆和第二主动液压缸的活塞杆均与活塞固定座连接，驱动组件驱动活塞固定座向靠近第一主动液压缸的方向运动或向靠近第二主动液压缸的方向运动；第一主动液压缸通过第一传输管路与从动液压缸的一端连通，第二主动液压缸通过第二传输管路与从动液压缸的另一端连通，且从动液压缸的活塞在从动液压缸与第一传输管路的连接点、从动液压缸与第二传输管路的连接点之间往复运动。利用液体的体积不可压缩的原理，通过设计与从动端等面积的主动端驱动推杆，实现远距离低迟滞的高精度线性驱动，有助于解决依赖于线性传感器作为闭环控制的核心控制问题，使其适用范围更广。
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公开(公告)号：CN116672083A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310400700.9
申请日：2023-04-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及一种宏微组合串并混联结构植入式脑手术机器人，包括安装于遥控式全方位移动小车上的具有6自由度的6轴微动台、宏动二级平台、宏动一级水平移动平台和宏动一级垂直移动平台，6轴微动台通过第七轴与宏动二级平台相连接，宏动二级平台、宏动一级水平移动及垂直移动平台与第七轴共同组成具有7自由度的宏动运动部，能够在第七轴末端实现三维移动和三维转动；6轴微动台上设置有柔性电极植入工具和力控操作手柄，用于导引操纵第七轴、宏动二级平台、宏动一级水平移动及垂直移动平台的跟随运动，进而拖动调整6轴微动台及柔性电极植入工具的位置。与现有技术相比，本发明在实现多自由度的同时实现微米级定位精度、并能在大范围空间内运动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114216594B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202111459035.8
申请日：2021-12-01
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种机械手，包括：多维力和力矩传感器，所述多维力和力矩传感器包括：力和力矩传感器基底、力和力矩传感器固定端、通道以及光纤布拉格光栅传感器组；力和力矩传感器一端设置力和力矩传感器固定端，力和力矩传感器固定端连接力和力矩传感器基底；力和力矩传感器内部设置通道，力和力矩传感器基底上设置光纤布拉格光栅传感器装配槽组，光纤布拉格光栅传感器装配槽组内安装光纤布拉格光栅传感器组；力和力矩传感器基底沿半剖面所在平面内设置大于等于一个拐角。本发明利用光纤布拉格光栅传感器基于竖直和螺旋方向混合布置在力和力矩传感器基底结构表面上的特点，能够减小整体尺寸并获得多维力和力矩数据反馈，可实现更狭窄和有限的手术空间内等相关操作。
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公开(公告)号：CN112985656B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202110169237.2
申请日：2021-02-07
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种柔性机器人的力或力形状感知一体化驱动丝及其应用方法，包括：光纤传感器；所述光纤传感器包括光纤布拉格光栅根据使用需求沿所述光纤主体长度方向刻蚀；所述光纤主体采用强度、韧性达到预设要求的光导纤维材料为主体。本发明实现单根驱动丝和光纤传感器的结合体集中在单个工作通道内，从而使柔性机器人具备较小的结构尺寸，可应用于多种类别的丝驱动柔性医疗机器人，对柔性机器人辅助医疗手术的微创性、有效性、安全性等具有重要的应用价值，能够保证快速且安全的开展诊断和治疗来保障国民健康和造福于人类。同时，本发明也可应用于其他领域的丝驱动柔性机器人。
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公开(公告)号：CN113253169B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202110483123.5
申请日：2021-04-30
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01R33/20
Abstract: 本发明提供了一种磁共振安全的旋转编码器，包括旋转轴、偏心轮、轴承、轴套、形状感知应变片、光纤布拉格光栅传感器、温度补偿应变片、楔形槽、固定楔子、后盖和套管；旋转轴与待测物相连接；偏心轮穿设在旋转轴尾端，旋转轴带动偏心轮旋转；轴承安装在轴套的两侧；轴套穿设在旋转轴上；形状感知应变片与偏心轮接触设置，形状感知应变片和温度补偿应变片安装在楔形槽，固定楔子用于固定形状感知应变片和温度补偿应变片；光纤布拉格光栅传感器安装在形状感知应变片上。本发明解决了传统基于FBG的检测方法的测量范围太小，无法检测360°旋转角度的问题；此外，该结构便于用磁共振安全的材料制作，实现编码器的磁共振安全特性。
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公开(公告)号：CN112985656A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110169237.2
申请日：2021-02-07
Applicant: 上海交通大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种柔性机器人的力或力形状感知一体化驱动丝及其应用方法，包括：光纤传感器；所述光纤传感器包括光纤布拉格光栅根据使用需求沿所述光纤主体长度方向刻蚀；所述光纤主体采用强度、韧性达到预设要求的光导纤维材料为主体。本发明实现单根驱动丝和光纤传感器的结合体集中在单个工作通道内，从而使柔性机器人具备较小的结构尺寸，可应用于多种类别的丝驱动柔性医疗机器人，对柔性机器人辅助医疗手术的微创性、有效性、安全性等具有重要的应用价值，能够保证快速且安全的开展诊断和治疗来保障国民健康和造福于人类。同时，本发明也可应用于其他领域的丝驱动柔性机器人。
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公开(公告)号：CN120036981A
公开(公告)日：2025-05-27
申请号：CN202510243737.4
申请日：2025-03-03
Applicant: 上海交通大学 , 普锐医疗(香港)有限公司
IPC: A61D3/00
Abstract: 本发明提供了一种脑神经介入核磁兼容穿刺机器人的动物实验头架固定装置，包括耳棒支架组件作用于动物颌骨上的外耳道；牙棒支架组件作用于动物颌骨上的切齿，压板支架组件作用于动物颌骨上的鼻颌；耳棒支架组件、牙棒支架组件以及压板支架组件三者均可拆卸地安装在主体底座上，且耳棒支架组件、牙棒支架组件以及压板支架组件三者在主体底座上均可沿第一方向移动。通过六点定位原理，在满足动物实验的3R规范的前提下，减少或者避免在固定头骨的过程中伤害动物，并能可靠固定实验动物的头骨，满足动物头骨在神外手术和机器人重新定位的过程中产生的位移在实验要求范围内，并不会影响MR的正常工作性能和机器人的操作精度。
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