股骨颈空心钉手术机器人定位算法误差分析

针对股骨颈骨折空心钉手术中的空间定位问题,提出了一种基于射影变换的双平面空间定位算法,并为其建立了数学模型;在此基础上,采用蒙特卡罗法对定位算法的精度进行了理论推导,并用Matlab对系统精度进行了仿真,对仿真结果进行了分析,得到了系统精度;分组比较了定位算法中各输入量对算法精度的影响程度,并对误差分布规律进行仿真,得到误差分布规律。仿真发现当目标点处于两参考坐标系平面之内,且标记点靠近X光发射源时精度较高,本文依据上述分析结果从标尺结构、图像采集和物理量的优化等方面提出定位算法修改建议。

双平面导航机器人系统在不同骨科适应症中的应用研究

从双平面定位算法和模块化导航机器人两方面阐述了双平面导航机器人系统.该系统通过对映射算法和导航机器人结构的调整,来适应不同的骨科适应症.本文从工作空间、投影模型、定位算法、临床实验及评价指标等方面介绍了双平面导航机器人系统在胫骨髓内钉、股骨髓内钉、股骨颈空心钉和骨盆骶髂关节螺钉这四种不同的骨科手术适应症中的应用研究情况.

小型股骨颈辅助手术机器人模糊构型规划建模

针对微创股骨颈手术中医生的手术操作与机器人工作空间发生干涉的问题,进行了导航机器人构型模糊规划建模的研究,提出了一种机器人数字化构型设计的新方法。首先通过形体构造集的分析对手术过程提取规划空间值。其次,构建该导航机器人构型拓扑结构,提取构型特征参数,建立该机器人的模糊规划模型。最后,围绕微创股骨颈导航机器人的开发实例,进行规划模型的求解验证。实例证明:模糊规划应用于机器人的构型设计,能直接从规划变量中得到构型设计的特征参数值。这项研究开拓了模糊理论在构型设计中的应用。