ICF激光装置靶定位系统运动学耦合问题研究

靶定位系统是惯性约束聚变(Ignition confinement fusion,ICF)激光装置靶场系统的重要子系统之一,但在调靶过程中表现出运动学耦合现象。为了解决此问题,建立靶定位系统的运动学模型,给出靶定位系统产生运动学耦合现象的理论解释,提出一种实用的、与靶的类型无关的'增量式'位姿调整方法,给出该调整方法中必需的一个姿态矩阵的辨识方法。考虑实际靶定位系统中靶传感器的测量能力和六自由度并联机械手的定位能力这两个关键方面的约束条件,对姿态矩阵辨识方法和'增量式'位姿调整方法进行仿真验证。仿真结果表明,'增量式'位姿调整方法不仅有效地解决了靶定位系统的运动学耦合问题,而且能够在靶的期望位置增量不超过一定值(如2 mm)时保证很高的位置控制精度。

机器人三维靶向定位系统在CT引导下肺穿刺活检术中的应用

目的探讨MAXIOTM机器人三维靶向定位系统在CT引导下肺穿刺活检术中的应用。方法选择2017-08至09 40例经评估适合行肺穿刺活检术患者,随机分为试验组和对照组,每组20例。试验组采用MAXIOTM机器人三维靶向定位系统在CT引导下行肺穿刺活检术,对照组采用传统格栅定位器行CT引导下穿刺活检。比较试验组与对照组平均操作时间、一次性穿刺成功率、扫描次数、并发症发生率、活检病理诊断阳性率。结果试验组和对照组肺穿刺平均操作时间分别为(24.0±3.9)min和(27.3±4.1)min,两组比较差异无统计学意义(t=-1.91,P>0.05);试验组和对照组一次性穿刺成功率分别为75%(15/20)和25%(5/20),两组比较差异有统计学意义(χ~2=8.10,P<0.05);试验组和对照组平均扫描次数分别为(4.1±0.5)次和(6.0±1.3)次,两组比较差异有统计学意义(t=-4.65,P<0.05);试验组和对照组并发症发生率分别为10%(2/20)和40%(8/20),两组比较差异有统计学意义(χ~2=4.68,P<0.05);试验组和对照组活检病理诊断阳性率分别为100%(20/20)和90%(18/20),两组比较差异无统计学意义(χ~2=2.05,P>0.05)。结论 MAXIOTM机器人三维靶向定位系统在CT引导下肺穿刺活检术前较为精确地规划了穿刺路径,机械臂实时立体引导操作,一次性穿刺成功率提高,扫描次数减少,辐射剂量降低,并发症发生率低,具有较高的临床应用价值。

供水管道水平定向钻穿越航道关键技术研究——以闽江水平定向钻穿越工程为例

为解决福州市琅岐岛供水不足问题而建设的塘坂引水工程琅岐支线(马尾段)供水管道,横跨穿越闽江航道,该管道内径为1 200 mm,长度为1 934 m,管材采用Q345B钢管。为减少该工程施工对现有地面设施的破坏并保证闽江主航路畅通,采用水平定向钻穿越施工法进行施工。本工程穿越地层为岩石与淤泥质黏土软硬交替地层,采用我国自主研发的新型2 000 t级电驱动水平定向钻机,应用新型的KY-100水平定向钻磁靶导向定位系统,并采用国际先进的双钻机对接穿越施工工艺,确保工程顺利实施;同时为了克服该工程穿越地层复杂、人工磁场铺设困难、穿越距离长、入出土点易冒浆等一系列工程技术难题,采取了双层套管、壁钩打捞及套洗钻具解卡等技术手段对钻杆弯曲、断裂等孔内事故进行了处理,提高了施工工效,减小了定向钻施工对地面设施和环境的影响。该相关技术经验可为类似工程的安全施工提供数据和技术支撑。