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公开(公告)号：CN108836440B
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201810236512.6
申请日：2018-03-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种穿刺辅助机器人的控制决策方法与系统，所述方法包括：S1，基于目标人体上穿刺目标区域的实时超声影像数据，建立所述穿刺目标区域中血管的实时血管模型，并基于所述目标人体的给定体征参数和预先存储的医学数据，建立参照血管模型；S2，将所述实时血管模型中的血管与所述参照血管模型中的血管进行逐段对应比对，确定所述实时血管模型中的血管上各段的穿刺可行性评价数据；S3，基于所述穿刺可行性评价数据，确定所述穿刺目标区域中的最优穿刺部位。本发明能够有效弥补医生经验的不足，为穿刺操作提供量化指标，有效保证穿刺操作可行性的成功率和积极效果，避免穿刺失败风险。
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公开(公告)号：CN108742840A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810317759.0
申请日：2018-04-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种机器人的标定方法和装置，其中标定方法包括：确定与各待标定量相关的参数以及每个所述参数的标准值，按预设频率采集机器人运行时的各待标定量的测量值和参数的测量值；对于任意一个参数，根据多维粒子群算法以及该参数的标准值对该参数的测量值进行标定；对于任意一个待标定量，根据约束方程获知相关的其他待标定量和各参数，根据与该待标定量相关的各参数标定后的测量值以及已完成标定的所述其他待标定量，获得该待标定量的计算值，根据多维粒子群算法以及该待标定量的测量值，对该待标定量的计算值进行标定。本发明实施例具有收敛速度快、局部极值发生率低、能够有效解决多维复杂关系参数标定的有益效果。
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公开(公告)号：CN111434316B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910035195.6
申请日：2019-01-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明实施例提供一种超声平面外血管穿刺辅助机器人，包括：图像识别处理单元，用于对穿刺目标区域的血管实时影像进行分析计算，获取血管轮廓形状数据和血管中心位置数据；穿刺导航单元，用于基于血管轮廓形状数据和血管中心位置数据，计算优选穿刺姿态和优选穿刺路径；运动规划单元，用于基于优选穿刺路径，计算得出穿刺针具由当前姿态调整到优选穿刺姿态所需的电机控制参数；运动控制单元，用于基于电机控制参数，控制电机驱动单元，驱动穿刺针具移动到优选穿刺姿态，并沿优选穿刺路径进行穿刺。其中，上述各单元依次连接。本发明实施例能有效避免平面外穿刺技术存在并发症风险，并有效提高穿刺成功率。
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公开(公告)号：CN108648821B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201810236513.0
申请日：2018-03-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种面向穿刺手术机器人的智能手术决策系统及其应用方法，所述系统包括：目标人体组织提取模块，用于根据对目标人体上穿刺目标区域的超声检测，对穿刺目标区域内组织器官进行三维建模，并基于建立的模型提取目标人体器官；穿刺针位姿模块，用于基于穿刺手术机器人的电机码值和操作平台机械参数，获取穿刺手术机器人在当前位姿下穿刺针的位置信息和姿态信息；预测与决策模块，用于基于目标人体器官、穿刺针的位置信息和姿态信息以及穿刺成功数据库，预估穿刺当前位姿下一次穿刺成功的概率，以及一次穿刺成功概率最大的穿刺位姿。本发明能够对穿刺手术过程进行实时决策和监控，并进行规划建议和决策预警，提高手术安全性。
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公开(公告)号：CN111434315A
公开(公告)日：2020-07-21
申请号：CN201910035409.X
申请日：2019-01-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种穿刺角度调节装置及穿刺辅助机器人，穿刺角度调节装置包括基座以及设置于基座上的丝杠机构和连杆机构；丝杠机构包括丝杠和套设于丝杠上的螺母；丝杠绕丝杠的轴线可转动地设于基座上，以带动螺母沿丝杠的轴线做直线运动；连杆机构包括传动接块、推杆和回转杆，传动接块的一侧连接于螺母，传动接块的另一侧转动连接于推杆的一端；推杆的另一端转动连接于回转杆的第一连接端，回转杆的第二连接端转动连接于基座，回转杆的第三连接端用于连接穿刺针具组件。该穿刺角度调节装置通过设置丝杠机构和连杆机构，能够实现穿刺角度的连续调整，并具有角度调整精度高、寿命长、结构紧凑体积小的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109820596A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910242096.5
申请日：2019-03-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种机器人旋转装置及医疗机器人，包括：驱动装置、滚珠丝杆机构、传动机构和偏心机构，驱动装置的输出轴与滚珠丝杆机构的螺杆连接，带动螺杆转动，滚珠丝杆机构的螺母与传动机构的一端连接，将输出的转矩转化为往复直线运动，偏心结构包括错位连接的第一轴和第二轴，第一轴的端部固定，且第一轴的其他任意位置与传动机构的另一端连接，沿端部进行旋转，穿刺单元与第二轴同轴设置，实现穿刺单元在人体浅表或者深部组织内，只用一个自由度，即只需要利用一个驱动装置驱动，就可以完成绕一个虚拟轴转动的动作，本发明的结构简单，体积较小，不存在传动间隙的问题。
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公开(公告)号：CN109805991A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910192652.2
申请日：2019-03-14
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明实施例涉及血管穿刺技术领域，提供一种血管穿刺辅助控制方法及装置，该方法包括：采集穿刺目标区域的血管超声短轴截面影像；自动识别血管短轴截面影像的边界信息，并获取血管短轴截面边界数据和血管中心点位置数据；提取以穿刺目标点为基点的沿预设穿刺角度方向的穿刺路径，并根据穿刺路径和穿刺针当前位置参数，获取穿刺针由当前姿态调整至穿刺路径上所需的位移参数；基于位移参数，驱使穿刺针移动调整至穿刺路径上，并沿穿刺路径刺到所述穿刺目标点。本发明实施例提供的血管穿刺辅助控制方法及装置，能够确保在平面外穿刺技术下穿刺针针尖准确到达穿刺目标点，有效避免了平面外穿刺技术存在的并发症风险，提高了穿刺一次成功率。
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公开(公告)号：CN111434315B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910035409.X
申请日：2019-01-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种穿刺角度调节装置及穿刺辅助机器人，穿刺角度调节装置包括基座以及设置于基座上的丝杠机构和连杆机构；丝杠机构包括丝杠和套设于丝杠上的螺母；丝杠绕丝杠的轴线可转动地设于基座上，以带动螺母沿丝杠的轴线做直线运动；连杆机构包括传动接块、推杆和回转杆，传动接块的一侧连接于螺母，传动接块的另一侧转动连接于推杆的一端；推杆的另一端转动连接于回转杆的第一连接端，回转杆的第二连接端转动连接于基座，回转杆的第三连接端用于连接穿刺针具组件。该穿刺角度调节装置通过设置丝杠机构和连杆机构，能够实现穿刺角度的连续调整，并具有角度调整精度高、寿命长、结构紧凑体积小的优点。
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公开(公告)号：CN108742840B
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN201810317759.0
申请日：2018-04-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种机器人的标定方法和装置，其中标定方法包括：确定与各待标定量相关的参数以及每个所述参数的标准值，按预设频率采集机器人运行时的各待标定量的测量值和参数的测量值；对于任意一个参数，根据多维粒子群算法以及该参数的标准值对该参数的测量值进行标定；对于任意一个待标定量，根据约束方程获知相关的其他待标定量和各参数，根据与该待标定量相关的各参数标定后的测量值以及已完成标定的所述其他待标定量，获得该待标定量的计算值，根据多维粒子群算法以及该待标定量的测量值，对该待标定量的计算值进行标定。本发明实施例具有收敛速度快、局部极值发生率低、能够有效解决多维复杂关系参数标定的有益效果。
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公开(公告)号：CN108648821A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810236513.0
申请日：2018-03-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明提供一种面向穿刺手术机器人的智能手术决策系统及其应用方法，所述系统包括：目标人体组织提取模块，用于根据对目标人体上穿刺目标区域的超声检测，对穿刺目标区域内组织器官进行三维建模，并基于建立的模型提取目标人体器官；穿刺针位姿模块，用于基于穿刺手术机器人的电机码值和操作平台机械参数，获取穿刺手术机器人在当前位姿下穿刺针的位置信息和姿态信息；预测与决策模块，用于基于目标人体器官、穿刺针的位置信息和姿态信息以及穿刺成功数据库，预估穿刺当前位姿下一次穿刺成功的概率，以及一次穿刺成功概率最大的穿刺位姿。本发明能够对穿刺手术过程进行实时决策和监控，并进行规划建议和决策预警，提高手术安全性。
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