| 眼科手术器械操作黏弹性组织的导纳控制方法 |
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| 引用本文： | 郑昱,贺昌岩,林闯,韩少峰,广晨汉,陈子路,杨洋. 眼科手术器械操作黏弹性组织的导纳控制方法[J]. 机器人, 2021, 43(3): 289-295. DOI: 10.13973/j.cnki.robot.200497 |
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| 作者姓名： | 郑昱 贺昌岩 林闯 韩少峰 广晨汉 陈子路 杨洋 |
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| 作者单位： | 北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京 100191 |
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| 摘 要： | 基于广义Maxwell黏弹性模型建立手术器械与眼组织之间的黏弹性接触模型,并通过力松弛实验对接触模型的参数进行辨识.进而在此基础上提出一种导纳控制方法,通过控制手术器械的位移实现对接触力的控制.该方法将传统的导纳控制器替换为比例-积分(PI)控制器,从而将黏弹性接触模型中的理想微分环节替换为1阶微分环节.替换后,在低频段,尤其是频率趋近于0时的幅频响应可得到提升并保持稳定,从而避免幅频响应过低导致的接触力衰减.通过对离体猪眼球进行力控制实验验证了该控制方法的有效性.实验结果表明,阶跃力平均误差约为4.6％,响应时间约为2.5 s,无明显超调,并可实现一定频率的正弦力输出.阶跃力输出精度可以满足机器人辅助眼科手术的要求.
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| 关 键 词： | 眼科手术 黏弹性接触模型 导纳控制 接触力控制 |
An Admittance Control Method for Ophthalmic Surgery Instrument Manipulating Viscoelastic Tissue |
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| ZHENG Yu,HE Changyan,LIN Chuang,HAN Shaofeng,GUANG Chenhan,CHEN Zilu,YANG Yang. An Admittance Control Method for Ophthalmic Surgery Instrument Manipulating Viscoelastic Tissue[J]. Robot, 2021, 43(3): 289-295. DOI: 10.13973/j.cnki.robot.200497 |
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| Authors: | ZHENG Yu HE Changyan LIN Chuang HAN Shaofeng GUANG Chenhan CHEN Zilu YANG Yang |
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