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公开(公告)号：CN105824248B
公开(公告)日：2018-09-25
申请号：CN201610150621.7
申请日：2016-03-16
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种变阻抗和基于事件的触觉反馈控制方法。所述方法包括：建立力反馈设备的动力学模型，并基于所述动力学模型计算得到所述力反馈设备的补偿力/力矩Fc；根据仿真实验中作用双方的实时交互状态，实时调整从作用方的生物力学特性，由此计算主作用方与虚拟环境的交互力FVE；基于仿真实验中的事件信号确定力反馈设备的振动反馈力Fv；基于所述动力学模型，采用变阻抗和基于事件的控制方法对力反馈设备的触觉力输出进行实时控制。本发明实现了力反馈设备在仿真实验中的触感再现，有效地提高了仿真实验中力反馈设备触感的逼真度、透明度，增强了仿真实验的沉浸感。
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公开(公告)号：CN105769343B
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201610266715.0
申请日：2016-04-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: A61B34/32
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的光纤数据手套的血管介入手术操作采集装置和方法。该装置包括：操作导丝周向旋转采集模块，用于采集操作者在旋转导丝时手指弯曲曲率信息，操作导丝轴向推进采集模块，用于采集操作者在推送或回撤导丝时手部运动信息；支撑辅助模块，所述支撑辅助模块，用于支撑模拟的血管环境，使导丝前端处于电磁定位系统的有效磁场发射区域；数据处理模块，用于处理、分析、转化采集到的数据。本发明能够对操作过程的手部和手指运动进行建模分析，该方法可以跟踪血管介入手术中导丝的运动，使操作者能更有效地控制导丝的推进和旋转运动，提高手术精度，缩短患者的康复周期。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106096265B
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201610404708.2
申请日：2016-06-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种针对虚拟微创血管手术的导丝建模方法，该方法包括：步骤1：对导丝进行离散化表示，得到导丝模型；步骤2：对所述导丝模型的参数进行初始化；步骤3：基于初始化的导丝模型参数，获得所述导丝模型的能量值；步骤4：基于所述步骤3得到的能量获得相应的力和力矩；步骤5：利用拉格朗日乘子式法实现所述导丝模型的不可拉伸约束，并计算出由该不可拉伸约束产生的约束力；步骤6：对所述步骤4和步骤5求得的力和力矩进行求和，并结合所述步骤4和步骤5求得的力和力矩，对所述导丝模型的参数进行更新；步骤7：循环调用步骤3～6来进行导丝的动态仿真。实验证明，本发明导丝模型能够逼真地、实时地模拟真实导丝的物理形变。
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公开(公告)号：CN105892676A
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201610266180.7
申请日：2016-04-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G06F3/01 , G06K9/00 , A61B5/0488 , A61B5/0492
CPC classification number: G06F3/015 , A61B5/0488 , A61B5/0492 , G06F3/017 , G06K9/00523
Abstract: 本发明公开了一种基于表面肌电的血管介入手术送丝机构的人机交互系统、装置和方法。该系统包括：主动导丝、第一电极片、手臂、第二电极片、肌电信号采集通道、肌电信号采集仪、从动导丝、送丝机构和控制装置；所述第一电极片用于贴在用户拇短展肌处；所述第二电极片用于贴在用户肱二头肌处；所述肌电信号采集仪用于采集肌电信号；所述控制装置根据所述肌电信号产生控制指令；所述送丝机构根据接收到的控制指令控制径向步进电机和轴向步进电机执行动作，所述径向步进电机用于旋转所述从动导丝，所述轴向步进电机用于推送所述从动导丝。本发明解决了血管介入机器人人机交互透明度差、手术效率低、改变了医生自然手术操作习惯等问题。
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公开(公告)号：CN106096265A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610404708.2
申请日：2016-06-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种针对虚拟微创血管手术的导丝建模方法，该方法包括：步骤1：对导丝进行离散化表示，得到导丝模型；步骤2：对所述导丝模型的参数进行初始化；步骤3：基于初始化的导丝模型参数，获得所述导丝模型的能量值；步骤4：基于所述步骤3得到的能量获得相应的力和力矩；步骤5：利用拉格朗日乘子式法实现所述导丝模型的不可拉伸约束，并计算出由该不可拉伸约束产生的约束力；步骤6：对所述步骤4和步骤5求得的力和力矩进行求和，并结合所述步骤4和步骤5求得的力和力矩，对所述导丝模型的参数进行更新；步骤7：循环调用步骤3～6来进行导丝的动态仿真。实验证明，本发明导丝模型能够逼真地、实时地模拟真实导丝的物理形变。
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公开(公告)号：CN105769343A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610266715.0
申请日：2016-04-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: A61B34/32
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的光纤数据手套的血管介入手术操作采集装置和方法。该装置包括：操作导丝周向旋转采集模块，用于采集操作者在旋转导丝时手指弯曲曲率信息，操作导丝轴向推进采集模块，用于采集操作者在推送或回撤导丝时手部运动信息；支撑辅助模块，所述支撑辅助模块，用于支撑模拟的血管环境，使导丝前端处于电磁定位系统的有效磁场发射区域；数据处理模块，用于处理、分析、转化采集到的数据。本发明能够对操作过程的手部和手指运动进行建模分析，该方法可以跟踪血管介入手术中导丝的运动，使操作者能更有效地控制导丝的推进和旋转运动，提高手术精度，缩短患者的康复周期。
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公开(公告)号：CN105824248A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610150621.7
申请日：2016-03-16
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05B17/02
CPC classification number: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种变阻抗和基于事件的触觉反馈控制方法。所述方法包括：建立力反馈设备的动力学模型，并基于所述动力学模型计算得到所述力反馈设备的补偿力/力矩Fc；根据仿真实验中作用双方的实时交互状态，实时调整从作用方的生物力学特性，由此计算主作用方与虚拟环境的交互力FVE；基于仿真实验中的事件信号确定力反馈设备的振动反馈力Fv；基于所述动力学模型，采用变阻抗和基于事件的控制方法对力反馈设备的触觉力输出进行实时控制。本发明实现了力反馈设备在仿真实验中的触感再现，有效地提高了仿真实验中力反馈设备触感的逼真度、透明度，增强了仿真实验的沉浸感。
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