基于术中轨迹的微创手术机器人的主从映射比例评估 |
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引用本文: | 李政,王国慧,凌颢,张国凯,李炜,周仲荣,王树新,朱晒红.基于术中轨迹的微创手术机器人的主从映射比例评估[J].机械工程学报,2018(17). |
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作者姓名: | 李政 王国慧 凌颢 张国凯 李炜 周仲荣 王树新 朱晒红 |
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作者单位: | 中南大学湘雅三医院;天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室;西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室 |
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摘 要: | 主从式手术机器人映射关系的设计与优化是提高术者操作效率,减少手术疲劳的关键步骤之一,过去通常依靠机器人搭建完成后基于实体手术平台进行评价,延长了研发周期。以微创手术机器人映射关系为研究对象,选择胆囊切除术作为采样标本,运用微型传感通过临床手术实际测量获得典型器械运动轨迹,综合分析得出手术安全域内运动范围,并运用人机工程分析平台DELMIA,采用我国国家标准人体测量数据为人体建模参数,建立国人典型人体运动模型,通过设定不同映射比例,基于反向运动学计算获得手术机器人环境下典型手术过程中术者姿势与上肢运动轨迹,应用RULA分析对不同映射比例下术者的双侧上肢的疲劳程度进行评估,从而获取特定映射关系下人机界面最佳的映射比例,为微创手术机器人针对人机界面优化的设计制造提出了新的评价方法,为缩短器械设计修改流程、加快器械开发速度提出了新的途径。
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