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公开(公告)号：CN117562659A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311452756.5
申请日：2023-11-03
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明公开了基于图像矩特征的柔性内窥镜机器人最优控制方法及系统，属于医疗机器人领域。该系统包括：图像数据采集模块利用微小相机采集获取人体腔道的图像信息并图像信息进行预处理；图像矩特征分析模块计算图像特征利用图像特征构建交互矩阵；最优运动控制模块以图像特征为输入，构建最优控制策略，输出最优的驱动量；扩张状态观测模块可以针对运动模型与环境的误差进行运动补偿，内窥镜驱动模块接收驱动量来调整内窥镜的位置和姿态，使实际的图像特征与期望的特征的差值变小。本发明创新性的提出以图像矩为特征的最优控制方法，具有良好的视觉抗干扰能力，以精度和稳定性的操控柔性内窥镜，有助于降低内窥镜检查术的手术风险。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117338410A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311454834.5
申请日：2023-11-03
Applicant: 福州大学
IPC: A61B34/00
Abstract: 本发明属于医疗手术机器人技术领域，尤其涉及一种面向微创骨科清创术的柔性机器人系统，包括：机械支撑臂，机械支撑臂上安装有运动驱动模块，运动驱动模块传动连接有混合连续体机构，混合连续体机构传动连接有柔性磨钻，运动驱动模块与柔性磨钻传动连接；混合连续体机构用于对柔性磨钻的角度进行调整，并能承受柔性磨钻的反力。本发明有高度的灵活性，且在与环境互动时能承受一定力的作用，可以穿过复杂且狭窄的腔道在狭小的空间中进行骨科清创手术，辅助外科医生进行精准清创。
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公开(公告)号：CN119304869A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411435098.3
申请日：2024-10-15
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明公开了一种运动学模型在线估计的柔性内窥镜机器人的最优视觉控制方法及系统，属于医疗机器人领域，该方法包括以下步骤：基于内窥镜机器人采集腔道图像，对腔道图像进行处理得到腔道中心坐标和视觉特征；基于腔道中心坐标和内窥镜机器人的关节速度计算内窥镜机器人在各个姿态下的雅可比矩阵；获取图像中心坐标，基于腔道中心坐标和图像中心坐标得到图像特征误差，基于图像特征误差和雅可比矩阵计算内窥镜机器人各关节运动速度的最优解；将内窥镜机器人各关节运动速度的最优解输入内窥镜机器人各个关节的驱动电机实现最优视觉控制。本发明实现了对柔性内窥镜机器人的高精度、稳定控制，有助于机器人内窥镜手术的质量和效率。
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公开(公告)号：CN118304000A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410413145.8
申请日：2024-04-08
Applicant: 福州大学
Abstract: 本发明公开了一种多器械协同操作的输尿管软镜手术机器人，涉及医疗手术机器人领域，该系统具体包括软镜驱动模块、输尿管导引鞘驱动模块、软镜快装模块、鞘管快装模块、导丝进给模块和控制箱等组成部分。首先，输尿管导引鞘驱动模块准确地定位输尿管导引鞘至患者的尿道和输尿管内，为一次性软镜的无阻进入创造条件。紧接着，软镜驱动模块驱动一次性软镜通过已就位的输尿管导引鞘进入体内，导丝进给模块控制激光导丝沿软镜导入，对结石位置执行精准激光碎石操作。此外，升降模块根据患者的身体条件提供必要的高度调整，增加手术的适应性。控制箱为系统操作的中心，为手术医生提供了一个直观的操作界面。
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公开(公告)号：CN117379187A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311454257.X
申请日：2023-11-03
Applicant: 福州大学
IPC: A61B34/35
Abstract: 本发明公开了一种可视化约束下内窥镜手术机器人安全控制系统及方法，系统包括：图像处理模块、运动映射模块、雅可比估计模块、可视化约束模块、最优控制模块和运动驱动模块；图像处理模块用于采集人体的腔体图像，并基于人体腔道图像计算腔体中心；运动映射模块用于读取主手设备的运动数据，并将运动数据映射为手术机器人关节的期望速度；雅可比估计模块用于基于腔体中心计算控制过程中手术机器人的雅可比矩阵变化量；可视化约束模块用于基于腔体中心构建控制障碍函数，并基于雅可比矩阵变化量设置控制障碍函数的约束条件；最优控制模块用于基于期望速度和控制障碍函数得到关节的最优控制量；运动驱动模块用于基于最优控制量控制手术机器人。
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公开(公告)号：CN119214660A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411606799.9
申请日：2024-11-12
Applicant: 福州大学
IPC: A61B5/20 , A61B5/00 , A61B34/30 , A61B34/10 , G06V10/25 , G06V10/40 , G06V10/82 , G06V10/44 , G16H30/20 , G16H20/40
Abstract: 本发明公开了基于最优视觉伺服的输尿管软镜手术机器人的肾结石自动追踪系统及方法，系统包括：目标识别模块、特征提取模块、姿态求解模块和姿态调整模块；目标识别模块用于获取输尿管腔道以及肾结石的图像数据，并对图像数据进行处理，得到结石目标区域；特征提取模块用于对结石目标区域进行特征提取，得到实际图像位姿的实际图像特征和实际交互矩阵，还用于计算期望图像位姿的期望图像特征和期望交互矩阵；姿态求解模块用于基于实际图像特征、实际交互矩阵、期望图像特征和期望交互矩阵，利用最优控制算法与控制障碍函数计算机器人各关节的运动姿态最优解；姿态调整模块用于基于运动姿态最优解控制机器人的姿态。
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