项目简介
项目名称
机器人操控柔性针靶向穿刺机理及实验研究
项目批准号
51075105
学科分类
E0501
工程与材料科学部
_机械工程
_机构学与机器人
资助类型
工程与材料科学
负责人
张永德
依托单位
哈尔滨理工大学
批准年份
2010
起止时间
201101-201312
批准金额
42.00万元
摘要
微创介入治疗创伤小、疗效快、副作用少、费用低，被越来越广泛接受和采用，是外科临床医学发展的必然趋势。但是，由于人体组织的结构复杂性、手工操作的不确定性和普通介入针的刚性，难以实现实时的精确定位控制，更无法绕过障碍，实现人体深度部位的靶向穿刺。本项目采用机器人操控柔性针来实现微创介入治疗的靶向穿刺，将机器人的灵巧操作能力与柔性针（特别是斜尖柔性针）的变形位姿控制能力结合在一起，实现进针位置、姿态、穿刺轨迹以及目标靶点的实时精确运动控制。揭示柔性针与柔性组织之间力、摩擦和变形等的相互作用机理，以及针与组织构成的非完整约束系统控制原理，建立柔性针在柔性组织中的运动控制模型，实现绕过障碍穿刺的最优路径规划。完成独立进针机构的设计和研制，建立机器人操控柔性针的靶向穿刺实验系统，并开展仿真和实验研究。对于提高柔性针靶向穿刺的精度、适应性和效率都具有重要的理论意义和实际应用价值。
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