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公开(公告)号：CN106965175B
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201710182375.8
申请日：2017-03-24
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种开颅机器人的协同交互控制系统，系统包括运动限制模块、医生‑机器人交互模块、机器人‑患者交互模块和求解器；运动限制模块用于实时追踪机器人的位置，并和限定的区域进行对比，从而将机器人限制在一定区域内运动；医生‑机器人交互模块用于完成医生对机器人的实时速度控制；机器人‑患者交互模块在颅骨铣削过程中，铣刀的末端和颅骨底面保持一定的接触力，以及在颅骨钻孔的过程中保持一定的钻进力；求解器用于完成机器人的逆运动学解算，输入和输出分别为机器人运动和关节运动速度，从而驱动机器人运动。本发明综合医生灵活度高与机器人精度高的优点，提高手术安全性的同时提高手术效率与质量，降低医生开颅手术疲劳程度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107510505B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201710580372.X
申请日：2017-07-17
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61B34/30
Abstract: 本发明公开了一种用于开颅手术机器人机械臂末端的柔性安装机构，属于医疗器械技术领域。该柔性安装机构包括颅铣固连组件、末端固连组件和弹簧；颅铣固连组件用于固定连接颅铣；末端固连组件用于与机械臂末端法兰固定连接；颅铣固连组件和末端固连组件之间通过弹簧形成弹性连接，当颅铣与颅骨底部保持接触力时，弹簧处于压缩状态，从而使颅铣与机器人末端的连接成为柔性连接。本发明能够实现颅铣与机械臂末端法兰在颅铣轴线方向的柔性连接，并可以实现颅钻周向的快速调整。
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公开(公告)号：CN107049443A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710456515.6
申请日：2017-06-16
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: A61B17/34 , A61B17/3403
Abstract: 本发明公开了一种CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，该机构包括基座、三坐标滑动平台、转角卡盘、RCM机构、进针机构和夹针机构；三坐标滑动平台安装在基座的横梁上实现平台在XYZ坐标系中三个方向的移动，RCM机构的一端通过转角卡盘与三坐标滑动平台中的Y轴模块连接，RCM机构的另一端与进针机构固定连接，转角卡盘的角度根据不同病人的体态进行角度的调整，RCM机构用于调整穿刺针的进针角度；夹针机构与进针机构固定连接，夹针机构通过外部的电机驱动实现穿刺针的夹持、释放和重新夹持的功能。机器人的驱动采用电机远端驱动用丝传动结构，能够达到CT扫描条件下使用非金属材料机构的要求。
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公开(公告)号：CN107510505A
公开(公告)日：2017-12-26
申请号：CN201710580372.X
申请日：2017-07-17
Applicant: 北京理工大学
IPC: A61B34/30
Abstract: 本发明公开了一种用于开颅手术机器人机械臂末端的柔性安装机构，属于医疗器械技术领域。该柔性安装机构包括颅铣固连组件、末端固连组件和弹簧；颅铣固连组件用于固定连接颅铣；末端固连组件用于与机械臂末端法兰固定连接；颅铣固连组件和末端固连组件之间通过弹簧形成弹性连接，当颅铣与颅骨底部保持接触力时，弹簧处于压缩状态，从而使颅铣与机器人末端的连接成为柔性连接。本发明能够实现颅铣与机械臂末端法兰在颅铣轴线方向的柔性连接，并可以实现颅钻周向的快速调整。
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公开(公告)号：CN106965175A
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201710182375.8
申请日：2017-03-24
Applicant: 北京理工大学
CPC classification number: B25J9/1607 , B25J9/163 , B25J9/1633 , B25J9/1692
Abstract: 本发明公开了一种开颅机器人的协同交互控制系统，系统包括运动限制模块、医生‑机器人交互模块、机器人‑患者交互模块和求解器；运动限制模块用于实时追踪机器人的位置，并和限定的区域进行对比，从而将机器人限制在一定区域内运动；医生‑机器人交互模块用于完成医生对机器人的实时速度控制；机器人‑患者交互模块在颅骨铣削过程中，铣刀的末端和颅骨底面保持一定的接触力，以及在颅骨钻孔的过程中保持一定的钻进力；求解器用于完成机器人的逆运动学解算，输入和输出分别为机器人运动和关节运动速度，从而驱动机器人运动。本发明综合医生灵活度高与机器人精度高的优点，提高手术安全性的同时提高手术效率与质量，降低医生开颅手术疲劳程度。
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公开(公告)号：CN106945040A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710182374.3
申请日：2017-03-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1602 , B25J9/1607 , B25J9/1694
Abstract: 本发明公开了一种用于单自由度柔性末端的机械臂控制算法，该算法首先建立世界坐标系、接触力测量坐标系和运动坐标系，整个系统的柔顺度为机械臂的柔顺度、工具末端的柔顺度以及环境的柔顺度之和；通过系统柔顺度来建立起机械臂末端运动速度和接触力的关系，由所需控制的接触力f得到机械臂末端运动速度，通过逆运动学求解完成机械臂各个关节角的转动速度并控制机械臂运动，再通过PD控制器使接触力达到稳定值。本发明结合了传统的被动柔顺控制和主动柔顺控制的优点，从而使机械臂完成与环境之间的良好交互控制。
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