基于ARM的六自由度扎针机器人控制系统设计

针对扎针机器人控制系统设计问题,采用六自由度机械结构实现机器人任意位姿的调整,以ARM芯片STM32F429IGT6作为主处理器,从控制系统硬件组成、选型、连接电路设计、软件流程设计方面提出了具体的解决方案,通过搭建实验系统,验证了方案的可行性。系统简单易实现、成本低、可扩展性好,能为扎针机器人早日实现临床应用提供解决思路和技术支持。

基于图像序列拓扑关系的扎针机器人控制系统设计

由于当前扎针机器人定位参数存在误差,导致扎针成功率低,造成患者要忍受多次痛苦的问题,设计了一种扎针机器人控制系统;该系统由机械臂部分、上位机控制系统、高清激光图像采集系统、和信号传感器等部分组成,主要硬件部分选用DHT01型医用高清镜头、PCI8814图像采集卡、和性能更强的ATMEGA32L型单片机,保障采集图片的清晰度和对机械臂的控制精度;在图像序列处理算法上计算多帧图像的相似度,使用FAST算子提取图像的特征点,并基于关键帧优化图像序列的拓扑关系,实现目标位置的准确定位;实验结果表明,提出扎针机器人系统设计在3个轴向的偏差度平均值分别为0.044 9、0.038 3、和0.038 7,趋近于理论上的中心位置,扎针一次成功率可以达到94.50%。