转台步进式钢瓶内壁喷丸清理机的研发

针对小口径钢瓶内壁上存在的氧化皮等杂质,介绍了一种转台步进式喷丸清理机,阐述了该喷丸清理机的工作原理、主要组成结构、技术关键及其解决方案,为钢瓶内壁清理提供了一种简单、高效、实用的方法。

人工智能与机器人辅助医学发展研究

我国人口老龄化严重,医疗需求持续攀升,加之医疗资源分布尚不均衡,对医疗保障能力建设提出重大挑战。将人工智能(AI)与机器人技术运用于人类医学健康领域,将为医生、研究者、患者提供理论与诊疗方面的创新支持,有助于提升诊疗效果、降低医疗成本、促进医疗资源均衡分布。本文从手术机器人、康复和护理机器人、辅助远程医疗、医学AI 4个方面出发,提炼了AI与机器人在医学领域中的典型应用,梳理了AI与机器人辅助医学发展现状和政策情况。在对我国AI与机器人辅助医学发展面临挑战的认知基础上,阐述了阶段性发展目标,指出了未来重点发展方向:迈向差异化、小型化、智能化的手术机器人,坚持以人为本的康复和护理机器人,多任务与高临场感的辅助远程医疗,促进医疗健康创新的医学AI。研究建议,确定具有前景的手术机器人研究方向,开展手术机器人核心部件国产化,探索适合国情的商业化模式,提高产品应用的覆盖率,注重专业化人才队伍建设,实施以临床需求为导向的技术创新,加强监管以减少医疗事故并保障数据隐私,以此促进我国AI与机器人辅助医学领域的高质量发展。

DEVELOPMENT AND MOTION ANALYSIS OF MINIATURE WHEEL-TRACK-LEGGED MOBILE ROBOT

A miniature wheel-track-legged mobile robot to carry out military and civilian missions in both indoor and outdoor environments is presented. Firstly, the mechanical design is discussed, which consists of four wheeled and four independently controlled tracked arms, embedded control system and teleoperation. Then the locomotion modes of the mobile robot and motion analysis are analyzed. The mobile robot can move using wheeled, tracked and legged modes, and it has the characteristics of posture-recovering, high mobility, small size and light weight. Finally, the effectiveness of the deve-loped mobile robot is confirmed by experiments such as posture recovering when tipped over, climb-ing stairs and traversing the high step.

胸腹腔经皮穿刺机器人研究进展及关键技术分析

为促进我国经皮穿刺机器人的研究与发展,综述了国内外胸腹腔经皮穿刺机器人的研究现状。对穿刺机器人所涉及的术区信息感知、柔性针穿刺、运动规划、主从控制、安全交互控制等关键技术进行了讨论与分析。在总结研究成果与分析关键技术的基础上,指出胸腹腔经皮穿刺机器人今后的发展趋势与面临的挑战。

医疗机器人技术研究展望

医疗机器人的高速发展来源于需求与技术的共同促进.一方面,社会的进步和发展对健康服务提出更高、更广泛的需求;另一方面,医学、计算机科学、自动化、先进制造等学科的发展和高度融合催生出大量革新技术.医疗机器人创新技术和系统的不断涌现,正持续地改变着临床诊疗过程,并逐渐形成具有巨大前景的新兴产业.

智能开颅手术机器人系统在开颅手术中应用的实验研究

目的探讨Cranibot智能开颅手术机器人系统在开颅手术中应用的精确性、效率性及安全性。方法应用解放军总医院第一医学中心神经外科和北京理工大学智能机器人研究所联合研发的Cranibot智能开颅手术机器人系统分别进行3种实验对象的随机分组对照实验研究,包括8个3D打印的PVC颅骨模型、5只家猪离体头颅、5只在体巴马小型猪头颅。每种实验对象对称选择左、右侧各2个部位进行钻孔开颅,每个部位钻孔4个,形成一个方形骨瓣;随机选择头颅一侧的1个部位开颅为实验组,另一侧对称的部位开颅为对照组。实验组由机器人进行开颅,对照组由同一组操作者进行开颅。分别观察和测定两组的钻孔位置误差、开颅用时及组织损伤发生率。结果颅骨模型实验中,实验组的开颅钻孔位置误差和开颅用时分别为(1.87±0.66)mm、(6.64±1.15)min;对照组的相应指标分别为(3.14±0.73)mm、(8.06±1.10)min,差异均有统计学意义(均P<0.05)。家猪离体头颅实验中,实验组的开颅钻孔位置误差和开颅用时分别为(3.13±0.35)mm、(7.79±1.21)min,对照组的相应指标分别为(3.83±0.42)mm、(9.05±1.15)min,差异均有统计学意义(均P<0.05)。在体小型猪头颅实验中,实验组的开颅钻孔位置误差和开颅用时分别为(3.26±0.51)mm、(11.83±0.92)min;对照组的相应指标分别为(4.39±0.75)mm、(26.10±1.62)min,差异均有统计学意义(均P<0.05)。实验组总的组织损伤发生率为5.6%(2/36),对照组总的组织损伤发生率为16.7%(6/36),两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论Cranibot智能开颅手术机器人系统能够提高开颅手术的精确性和效率性,但在安全性方面的验证需要进一步大样本的研究。

颌骨重建手术多臂机器人构型设计与干涉分析

基于颌骨重建手术要求和手术机器人设计准则,提出主被动结合的7自由度3手臂构型方案。为了满足手术机器人机械臂干涉分析高效率的要求,采用线形扫描球(linearly swept sphere,LSS)单元体模型简化复杂结构的机械臂,构建两圆柱体之间、圆柱体与半球体之间以及两半球体之间的干涉数学模型,并提出有效干涉点的概念及干涉点有效性的判断方法,得到机械臂在任意位置下的干涉判断准则。基于机器人平台的无干涉控制试验验证了方法的正确性,与传统干涉分析方法相比,该方法简化了基本几何体模型干涉分析的判据和过程,减少了模型相互之间干涉判断的次数,进一步提高了干涉分析的效率。