面向微创手术的医疗外科机器人构型综合

在微创手术中医疗外科机器人可以辅助医生精确定位和提供稳定的手术平台,本文结合医疗外科机器人结构特点和手术适用范围,对适合微创手术的机器人结构进行了构型综合分析,并以此为依据,设计出一种适用于神经外科立体定向手术的机器人,系统已经应用于临床,取得了满意的效果。

国外服务机器人的发展动态和前景

本文主要介绍了服务机器人的定义、特点和应用 ,并且给出了一些国外目前已经商业化了的服务机器人实例 ,提出了服务机器人发展应该注重的一些技术和服务机器人的应用前景。

自平衡两轮机器人的控制系统设计

介绍了基于LF2407A DSP的两轮机器人控制器的设计,以及电机控制PID算法。利用这个控制器实现了对两轮机器人样机的轨迹控制。

基于虚拟现实的计算机辅助立体定向神经外科手术系统

介绍了一个计算机辅助立体定向神经外科手术系统 ,该系统基于实时可视化绘制、机器人和虚拟现实技术 ,辅助医生完成立体定向神经外科手术 .系统首先利用患者脑部的扫描数据重构并绘制出患者脑部的三维组织结构 ,为医生调整和确定手术规划提供参照 .系统采用了标记点的校准方法 ,在手术前和手术中分别进行脑部模型和患者的坐标校准 .通过机械臂的导航 ,使机械臂达到手术规划规定的位置和姿态 ,医生利用安装在机械臂上的手术器械完成立体定向神经外科手术 .通过虚拟现实设备 ,系统可以创造一个虚拟手术环境和虚拟病人 .在这个虚拟环境中 ,医生可以进行虚拟手术 。

不同分型腰椎-骨盆矢状位序列的模型建立及应力分析

目的 ：依据腰椎-骨盆矢状位序列分型,建立4例腰椎有限元模型,比较其在椎间盘及椎弓峡部的应力分布。方法：依据腰椎-骨盆矢状位序列分型,选取4名青年健康志愿者,每型各1名志愿者（Ⅰ型,女,20岁;Ⅱ型,男,21岁;Ⅲ型,男26岁;Ⅳ型,女,19岁）。4名志愿者行腰椎CT检查,并通过Mimics、Geomagic、Hypermesh、ABAQUS软件构建4例L1~L5腰椎有限元模型。在施加400N垂直压缩载荷和沿X、Y、Z轴方向施加10N·m的力矩载荷后,计算模型在前屈、后伸、侧弯、扭转工况下的平均刚度,并验证模型的有效性。只施加400N垂直压缩载荷的情况下,分析各模型纤维环及椎弓峡部的应力分布。结果 ：4例模型在前屈、后伸、侧弯、扭转工况下平均刚度与既往体外实验文献结果较为接近。在承受400N的垂直压缩载荷下,4例模型均从L1/2至L4/5纤维环所受应力逐渐增加,且应力大多集中在纤维环的后部;Ⅰ型和Ⅱ型椎弓峡部的应力主要集中在L4,而Ⅲ型和Ⅳ型椎弓峡部应力主要集中在L3。从Ⅰ型到Ⅳ型,L4/5纤维环后部平均应力与L1/2纤维环后部平均应力的比值逐渐减少（203.69%,197.58%,167.74%,139.85%）;L5双侧椎弓峡部平均应力与L1双侧椎弓峡部平均应力的比值逐渐增加（204.38%,212.59%,271.43%,292.98%）。结论：本实验所建立的4例腰椎有限元模型验证有效,可以进行生物力学分析与模拟,不同类型腰椎-骨盆矢状位序列个体腰椎在纤维环及椎弓峡部的应力分布存在差异。

逆系统的稳定性混沌现象与控制

讨论非线性控制系统设计方法在工程应用中的两个重要问题，预期动态特性的选择和奇点情况的处理，然后提出了逆系统不稳定时设计非线性控制系统的方法，并对一种典型的混沌现象控制进行了研究。