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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：CN104492066A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410799839.6
申请日：2014-12-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种任务导向式主动训练控制方法，应用于康复机器人中，所述康复机器人具有传感装置、控制系统和驱动机构，控制系统用于接收传感装置采集的信号生成控制指令，并将控制指令发送给驱动机构，驱动机构可佩带于患者的身体部分，接收所述控制指令，根据控制指示施加并调节对患者身体部分的作用力，以对患者的康复训练进行控制，所述控制方法包括如下步骤：S1、检测患者身体部分的主动运动信号；S2、根据患者身体部分的主动运动信号，调节康复机器人的驱动机构对患者身体部分的作用力。
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公开(公告)号：CN104492033A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201410784548.X
申请日：2014-12-17
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于sEMG的单关节主动训练控制方法，用于具有sEMG采集系统的康复机器人中，包括利用sEMG采集系统采集患者的sEMG信号，然后康复机器人利用所述sEMG信号转换为单关节主动训练控制信号，对患者的单关节主动训练进行控制。本发明方法包含两个策略，即阻尼式和弹簧式主动训练，前者利用sEMG控制关节运动速度；后者利用sEMG控制关节角位移。本发明简单灵活，能够实现对被试者主动运动意图的监督，并提供两种方式的下肢康复主动训练，能够提高患者的训练积极性，提高康复效率。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104657590A
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201510024815.8
申请日：2015-01-19
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于多体复合弹簧质点模型的虚拟导丝/导管，针对真实导丝/导管中最典型的J型导丝，并仿照导丝固有物理属性和介入手术特有的导丝以及导管操控方式进行仿真，所述虚拟导丝/导管由前端、身部和连接段三部分组成；并针对真实介入手术特有的操控方式，分别设计了推、拉和旋转三种操控方式。以及一种使用其的仿真系统和操控仿真方法。本发明的方法具有实时性好，易于操控，模拟逼真的特点，可以满足虚拟血管介入手术仿真系统的设计要求。
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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：CN104657590B
公开(公告)日：2018-09-11
申请号：CN201510024815.8
申请日：2015-01-19
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于多体复合弹簧质点模型的虚拟导丝/导管，针对真实导丝/导管中最典型的J型导丝，并仿照导丝固有物理属性和介入手术特有的导丝以及导管操控方式进行仿真，所述虚拟导丝/导管由前端、身部和连接段三部分组成；并针对真实介入手术特有的操控方式，分别设计了推、拉和旋转三种操控方式。以及一种使用其的仿真系统和操控仿真方法。本发明的方法具有实时性好，易于操控，模拟逼真的特点，可以满足虚拟血管介入手术仿真系统的设计要求。
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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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公开(公告)号：CN104644378B
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201510079091.7
申请日：2015-02-13
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供的基于阻抗控制的康复机器人，包括：传感系统、控制系统和驱动系统，控制系统用于接收传感系统发送的信号，并将接收的信号生成控制指令信息；驱动系统用于接收控制系统发送的控制指令信息，并根据控制指令进行动作；传感系统用于监测肢体的异常肌肉活动信号；控制系统用于控制驱动系统按第一预定的运动轨迹进行动作，当传感系统监测到肢体的异常肌肉活动信号，则控制系统通过计算后确定当前的运动轨迹，并控制驱动系统根据当前的运动轨迹进行动作；当传感系统监测到肢体的异常肌肉活动信号消失，则将当前的运动轨迹通过预定的时间偏置的方式调整为第二预定的运动轨迹。本发明避免了在康复训练过程中的损伤。
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