PiCCO指导下液体治疗对机器人辅助胃肠手术老年患者术中组织灌注及术后恢复质量的影响

目的:比较PiCCO指导下目标导向液体治疗与常规液体治疗法对机器人辅助下胃肠手术老年患者术中组织灌注和术后恢复情况的效果。方法:选取2022年9月—2023年6月在江苏省中医院行机器人辅助下胃肠肿瘤切除手术的43例老年患者,采用随机数字表法将其分为观察组和对照组。观察组采用PiCCO指导下液体疗法,对照组根据传统经验补液。两组均根据术中输液目标调节输液速度,必要时采用血管活性药物维持血流动力学稳定。观察两组患者术中血流动力学和组织灌注指标;记录术后排气、排便时间、进食流质时间、恶心呕吐发生率、住院时间、术后QoR-15评分。结果:与对照组相比,观察组术中输液量降低,气腹后1 h(T2)HR降低、MAP升高,气腹结束开腹后5 min(T3)ELWI降低、aLac降低(P<0.05),但两组在术后并发症、术后排气排便、术后进食情况、住院时间、QoR-15方面差异无统计学意义(P>0.05)。结论:PiCCO指导下目标导向液体治疗可在术中有效维持血流动力学平稳,减少术中肺水,有利于机体的组织灌注。

机器人辅助膝关节单髁置换可以获得良好的术后软组织平衡:一项单间室压力传感器研究

目的使用一种新型单间室压力传感器测量术中膝关节内侧间室软组织张力,验证机器人软组织动态预平衡功能的有效性,为进一步探索更加智能且精准的手术方式提供临床经验和理论指导。方法本研究前瞻性纳入中国人民解放军总医院第四医学中心骨科医学部2018年1月至2023年6月收治的35例(35膝)MAKO机器人辅助内侧单髁置换手术病人,男8例,女27例,年龄为(66.3±7.7)岁,身体质量指数为(24.5±6.3)kg/m^(2)。所有手术均由同一位经验丰富的外科医生完成。手术中使用机器人的软组织动态平衡功能对屈伸间隙进行预评估,并对假体的计划进行调整,使伸直和屈曲的软组织张力平衡,截骨完成后使用单髁压力传感器对内侧间室软组织张力评估,记录屈膝10°、45°、90°时内侧间室股骨和胫骨假体之间的压力。比较病人术前及术后末次随访时的疼痛视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)、牛津膝关节评分(Oxford knee score,OKS)、关节活动度(range of motion,ROM)以评估手术效果。结果病人均获得规律随访,随访时间为(31.8±14.2)个月。术中记录压力在屈膝10°时为(47.3±20.8)N,屈膝45°时为(40.1±18.2)N,屈膝90°时为(42.7±19.8)N。病人术后OKS评分、VAS评分及ROM较术前均有明显改善,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论本研究使用的新型单间室压力传感器对机器人辅助膝关节单髁置换软组织张力有着准确的评估效果。机器人软组织动态预平衡功能可以在膝关节单髁置换术截骨前对软组织张力进行准确评估并精准调整假体规划,帮助膝关节获得良好的术后软组织平衡。

基于松散偏好规则的群体机器人系统自组织协作围捕

针对群体机器人协作围捕,提出了一种基于松散偏好规则的自组织方法.首先给出了个体机器人的自由运动模型和围捕行为的数学描述.通过对围捕行为的分解,构造松散偏好规则来使个体机器人在自组织运动过程中相互协调最终形成理想的围捕队形.在此基础上,设计了个体自组织运动控制器.最后运用Lyapunov稳定性定理证明系统的稳定性.仿真和实验结果表明,本文给出的自组织方法对于群体机器人协作围捕是行之有效的.

基于自组织结对行为的群集机器人分群控制方法

针对群集机器人的分群问题,以E-puck群集机器人系统为研究平台,从外部刺激信息在群集内有效传播的角度出发,提出了一种基于自组织结对行为的群集机器人分群控制方法。该方法利用机器人航向的变化表征其应激反应强度,并引入两两结对行为实现刺激信息在群集内部传播的最大化。在此基础上,结合传统的"分离/组队/聚合"规则对机器人的运动行为进行协调,实现了机器人群集在外部刺激下的自发分群行为。实验结果表明:该方法不仅能实现机器人群集的应激分群运动,而且分群后的子群仍具备良好的稳定性。

自主机器人自组织结构IRASO的仿真研究

自主机器人车辆具有智能性和快速反应的特点，而在精确推理和实时性之间寻求最佳折衷是体系结构的关键．文中提出基于分布式多Ａｇｅｎｔ系统的自组织体系结构ＩＲＡＳＯ，Ａｇｅｎｔ之间动态组合以适应环境变化，公告板系统评估环境势态和指导Ａｇｅｎｔ组织，同时设计了Ａｇｅｎｔ协调工作的空间和时间模型．基于ＴＣＰ／ＩＰ的计算联通域为异质分布式多Ａｇｅｎｔ的协作运行提供支持．仿真结果表明该结构在智能性和实时性达到了期望特性．

多模块式移动机器人系统的自组织协作行为

设计了一种新颖的、由4个基本功能模块组成的模块式移动机器人.针对多模块式移动机器人系统在复杂环境下的自组织协作行为,提出了目标趋向控制、多障碍物避障和自组织协调3种运动策略.分析了多机器人目标趋向运动的方向选择规则;描述了基于"感知-动作"的多障碍物避障控制策略,实现了多机器人连续避障并到达指定目标点;研究了多机器人的协调运动策略,通过多机器人协作完成了单机器人无法完成的搬重物、过台阶等任务.三维仿真结果表明了该控制策略对不同环境、多障碍物条件下多机器人协作行为的适应性.

基于自组织结构的自主智能机器人集成系统

该文提出了基于多 Agent的面向任务集成的自组织结构 IRASO(intelligent robotic architecture withself- organization) .该系统利用事件 -势态估计 -状态变化协调多 Agent的结构组成 ,使其与外界环境变化一致 .文章详细讨论此结构的集成方案 ,通过仿真分析其特性 .

遥操作机器人系统软组织环境触觉建模实验

软组织作业环境作为面向微创手术的遥操作机器人系统的一个显著特点,其动力学精确建模具有非常重要的意义.本文研制了一套遥操作机器人实验系统,在动物软组织插针实验的基础上提出了一种交互过程中的非线性软组织力反馈触觉模型,设计了该模型动力学参数辨识的实验研究方法,并通过最小二乘法辨识模型参数.结果表明:本文建立的非线性软组织动力学模型比较准确,能够反映插针过程中力的变化过程,可以应用于虚拟手术仿真和控制策略的研究.

船用管-管机器人焊接接头组织和性能

采用机器人焊接系统进行了船用管-管MAG对接焊,分析了管焊接接头的力学性能和微观组织。结果表明:侧弯试验的试样焊缝和熔合区均无裂纹,焊接接头的抗拉强度高于母材,焊缝金属的硬度均高于其两侧的热影响区和母材,且其冲击吸收功明显高于热影响区,在熔合线外2mm和5mm处,热影响区的冲击吸收功明显较低。由于采用多层多道焊,后层焊道对前层焊道的重复加热类似于"正火",使得焊缝层间柱状晶组织被打乱,获得细小的铁素体+少量珠光体组织,对焊缝金属的性能起到了很好的改善作用;而热影响区粗晶区粗大的魏氏组织和不完全重结晶区存在的大块铁素体,导致韧性明显降低。

基于市场组织模型的多智能体机器人系统(英文)

提出了一个基于市场组织模型的方法 ,并用它控制一个多智能体机器人系统完成工业上的合作和竞争作业 .该市场组织模型首先被用于构造一个多智能体机器人系统 .然后 ,一个动态自组织方法被提出来用于该多智能体机器人系统竞争和签约作业 .其次 ,一个实际的多智能体机器人系统被建造和用于装配实验 .最后 ,装配实验结果肯定了该系统的灵活性 ,适应性和稳定性 .

机器人辅助穿刺手术中针与组织形变有限元仿真研究

为了提高机器人辅助针穿刺软组织的精度,减小穿刺误差,建立了柔性穿刺针的弹性悬臂梁物理模型,提出一种穿刺针受力分析的算法,并通过理论计算和ANSYS对模型进行仿真分析,得到了穿刺针元素节点的挠度和偏转角度,并验证了一致性.此外,利用准静态有限元分析法将软组织形变的连续动态过程离散成静态有限元模型,对二维软组织和三维软组织进行有限元模拟仿真,得到各节点的形变位移和力的分布云图,为预测组织形变和术前规划提供了重要的参考依据.

自组织模糊控制及在机器人中的应用

自组织模糊控制能够在线生成控制规则并对模糊控制规则和模糊参数进行调整,从而简化了模糊控制的设计,并改善了系统的性能;而将自组织控制的思想与传统控制方法结合也可以进一步改善系统的性能。因此介绍了关于自组织控制方法的最新研究进展及其在机器人控制中的应用。

基于蚁群算法的群机器人自组织聚集行为建模

针对群机器人聚集行为模式的形成,建立了基于质点系力学系统、以及感知状态加权的自组织运动模型,实现了机器人运动状态的自主转移。建立了关于聚集行为的聚集度、均匀度等评价指标,通过实验分析比较不同模型的聚集性能,为群机器人自组织聚集行为模式的形成奠定了基础。使用分析选定的模型,对有边界约束和无边界约束2种情况进行了自组织聚集行为仿真试验,实现了不同群体规模的最大范围的有效覆盖感知,验证了模型的正确性。

10CrNi3MoV钢的机器人MAG焊焊接接头微观组织与疲劳性能

对20mm厚10CrNi3MoV钢用机器人进行多层单道熔化极活性气体(Metal Active Gas,MAG)保护焊焊接,采用光学显微镜(Optical Microsope,OM)观察焊接接头组织分布,采用硬度计和疲劳试验机分析焊接接头的硬度和疲劳性能.结果表明:焊接接头热影响区(Heat Affected Zone,HAZ)宽度小,其硬度比母材硬度高,HAZ没有造成焊接接头强度软化.二次热循环作用使得焊缝粗晶区晶粒显著细化,焊缝区维氏硬度(HV)谷值约为170,母材硬度约为250.焊接接头应力在屈服点80%时低周疲劳试验循环10 000次没有断裂,而在屈服点90%时循环3 254次后断裂,并且断裂发生在焊趾处.

基于自组织可增长映射的移动机器人仿生定位算法研究

为提高移动机器人在同步定位和地图构建(SLAM)中的定位精度,该文提出一种基于自组织可增长映射(GSOM)的仿生定位算法。该方法将位置细胞的激活特性和神经网络输出层神经元建立响应连接,通过GSOM神经网络构建空间的拓扑地图,利用感知距离信息实现位置细胞的激活响应从而估计机器人位置,以此还原机器人的运行路径。实验结果表明细胞间隔R对定位精度有较大影响,选取合适的细胞间隔能有效地减少神经网络的学习时间,提高定位精度,该文算法平均误差在0.153 m以内,定位精度达到90.243%,均优于原有算法。经验证该文算法建立的模型能够实现机器人的空间位置表征,提高了机器人在实验场景下的定位精度,表现出良好的位置估计性能。

基于自组织LMBPNN的移动机器人路径规划器

提出一种自组织LMBP神经网络,并将之用于移动机器人免碰路径规划。该算法首先用基于距离传感器的底层局部路径规划器生成初始路径,然后用自组织神经网络将该路径进行样本数据分类,之后将自组织神经网络的权值作为LMBP的输出样本,移动机器人的起始点与目标点作为LMBP神经网络的输入样本进行学习。这样,不但解决了三层LMBP样本若庞大则增加存贮、运行成本,以及数据冗余问题,并且随着机器人对未知环境探索的增多,所构建的地图越趋丰满。仿真结果说明该方法很好效。

自组织映射神经网络量化机器人强化学习方法研究

强化学习一词来自于行为心理学 ,这门学科把行为学习看成反复试验的过程 ,从而把环境状态映射成相应的动作 .在设计智能机器人过程中 ,如何来实现行为主义的思想、在与环境的交互中学习行为动作 ?文中把机器人在未知环境中为躲避障碍所采取的动作看作一种行为 ,采用强化学习方法来实现智能机器人避碰行为学习 .为了提高机器人学习速度 ,在机器人局部路径规划中的状态空间量化就显得十分重要 .本文采用自组织映射网络的方法来进行空间的量化 .由于自组织映射网络本身所具有的自组织特性 ,使得它在进行空间量化时就能够较好地解决适应性灵活性问题 ,本文在对状态空间进行自组织量化的基础方法上 ,采用强化学习 .解决了机器人避碰行为的学习问题 。

群机器人自组织围捕多个入侵者的链阵方法

针对群机器人在二维给定区域自组织围捕多个入侵者问题提出了一种链阵方法.链阵中的机器人分为链首和链节,其中链首不但会环绕围捕目标运动而且能也只有它们能发布招募信息,以招募更多的机器人参与围捕同时又能使参与者不致太多.链节机器人则只需简单地跟随leader不停运动以形成链阵.机器人的运动由人工力矩运动控制器驱动,该控制器能使机器人在完成任务的同时而又不会发生碰撞.仿真结果表明,链阵方法可以根据实际需求动态调整链阵中的机器人数,能使围捕不同目标的机器人结成统一的链阵.链阵的不停移动则有利于机器人在数量较少时包围入侵者.

谈机器人竞赛活动的组织管理与改进措施

机器人竞赛活动是学校培养科技创新型人才的重要载体，对培养青少年学生的科学素养和创新精神有着至关重要的作用。组织机器人竞赛活动是一门管理艺术，本文通过对当前机器人竞赛活动管理体系中存在的一些问题进行了分析，结合广州市的实际情况提出一些改进措施，从信息化管理、降低机器人成本、特色项目引入、教练员及裁判员培训和后勤限夸管理等方面着手构建机器人竞赛活动的科学管理体系，利用组织竞赛活动来促进机器人教育活动的普及，为中小学实施素质教育开辟了一条创新途径。

中厚板T型接头双机器人焊接组织与力学性能

针对Q345中厚板高强钢构成的T型接头横角焊接位置在焊接过程中位置准确性差与根部难熔透的问题,提出一种双机器人双面双弧全熔透不清根MAG焊接方法.焊后对焊缝进行显微组织分析和接头力学性能测试.结果表明:打底焊前焊道过热区为板条状马氏体和下贝氏体组织,正火区为铁素体和珠光体组织;打底焊前弧焊道组织为板条状马氏体、针状铁素体和少量下贝氏体;打底焊后弧焊道组织为针状铁素体和先共析铁素体;填充焊道组织主要为针状铁素体.焊缝平均硬度为220 HV,高于母材平均硬度,-20℃条件下冲击吸收功高于27 J,符合标准要求,可实现自动化生产.