一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法

    公开(公告)号:CN111603241B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202010476353.4

    申请日:2020-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法,属于软组织自动穿刺手术装置的改进,包括图像传感系统、电控系统、执行系统和上位机;模型计算器,状态扩展器和差分粒子滤波器;模型计算器根据装配柔性针的医疗机器人的运动学特性,在惯性坐标系XOY下搭建非高斯噪声误差的针尖运动学平面模型;状态扩展器对针尖运动学平面模型进行改进,消除模型误差和测量误差中的有色噪声,得到只含白噪声的扩展状态方程并进行简化;最后对只含白噪声的扩展状态方程结合差分粒子滤波理论搭建差分粒子滤波估计器处理白噪声,对柔性针针尖位置和姿态进行估计。本发明能有效处理非高斯噪声的模型误差与测量误差,精确估计医疗机器人的位置姿态。

    一种基于边界点检测的场景文本端到端识别方法

    公开(公告)号:CN110837835B

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN201911038568.1

    申请日:2019-10-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于边界点检测的场景文本端到端识别方法,通过特征金字塔网络提取文本特征,用于区域提取网络生成候选文本框;然后通过多方向矩形检测网络检测文本实例的更为精准的多方向包围盒;其次在多方向包围盒内检测文本的上下两条边界点序列;最后利用检测到的边界点序列将任意形状的文本转化为水平文本供后续的基于注意力机制的序列识别网络进行识别,最后利用集束搜索算法找到给定词典中预测序列的最匹配单词得到最终的文本识别结果。该方法可以在不需要字符级别的标注情况下同时检测和识别自然图像中任意形状的场景文本,包括水平文本、多方向文本和曲形文本,并且可以完全地进行端到端训练。

    基于无监督识别的钢铁材料力学性能预测方法及系统

    公开(公告)号:CN113793654A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202110984211.3

    申请日:2021-08-25

    Abstract: 本发明提出了一种基于无监督识别的钢铁材料力学性能预测方法及系统。包括:对材料进行取样,利用光学显微镜或扫描电镜获取材料的显微图像;利用机器学习算法,根据图像的颜色、边缘信息、将图像划分成为若干超像素;计算各超像素的纹理特征;根据纹理特征对各个超像素进行聚类,从而识别图像中钢铁材料各种组织;以材料组织识别结果,结合各单相组织力学性能,建立代表性体积元模型,对材料虚拟拉伸过程进行计算,获得各结点应力应变值,统计获得材料整体应力应变,从而分析计算出各项力学性能参数。本方法的提出实现了通过观察材料显微组织预测出其力学性能,具有取样区域小、方法简单的特点,可以用于难以获得拉伸试样区域的力学性能预测。

    一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法

    公开(公告)号:CN111603241A

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN202010476353.4

    申请日:2020-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法,属于软组织自动穿刺手术装置的改进,包括图像传感系统、电控系统、执行系统和上位机;模型计算器,状态扩展器和差分粒子滤波器;模型计算器根据装配柔性针的医疗机器人的运动学特性,在惯性坐标系XOY下搭建非高斯噪声误差的针尖运动学平面模型;状态扩展器对针尖运动学平面模型进行改进,消除模型误差和测量误差中的有色噪声,得到只含白噪声的扩展状态方程并进行简化;最后对只含白噪声的扩展状态方程结合差分粒子滤波理论搭建差分粒子滤波估计器处理白噪声,对柔性针针尖位置和姿态进行估计。本发明能有效处理非高斯噪声的模型误差与测量误差,精确估计医疗机器人的位置姿态。

    基于无模型自适应算法的多爪针自动穿刺控制装置及控制方法

    公开(公告)号:CN111584061A

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN202010363975.6

    申请日:2020-04-30

    Abstract: 本发明提供了一种基于无模型自适应算法的多爪针自动穿刺装置及控制方法,用于控制多爪针运动。本发明的多爪针自动穿刺装置,包括控制模块和执行机构;控制模块解析上位机传输的路径跟踪控制指令,生成电机控制量输出;执行机构包括传动驱动模块和多爪针体,根据电机控制量,驱动多爪针体运动。本发明的控制方法从传感器获取主针和所有子针的针尖位置、电机位置,从上位机的指令中获取期望的针尖位置,基于紧格式动态性线性化数据模型的MFAC控制方法计算输出电机控制量,控制多爪针的穿刺动作,跟踪目标路径。本发明改进了穿刺装置行进的不确定性,降低传统控制方法对模型的依赖性,提高穿刺装置对复杂环境的适应性。

    一种基于区间2型模糊逻辑控制器的柔性针靶点追踪控制方法

    公开(公告)号:CN110244560A

    公开(公告)日:2019-09-17

    申请号:CN201910455331.7

    申请日:2019-05-29

    Abstract: 本发明公开了一种基于区间2型模糊逻辑控制器的柔性针靶点追踪控制方法,属于控制算法领域。首先在建立柔性针动力学模型,利用位置偏差S、位置偏差变化率 转角偏差 和转角偏差变化率 作为区间2型模糊逻辑控制器的输入,针尖的绝对速度v和柔性针偏转的转动角速度为输出。然后将精确输入量模糊成2型模糊集,经过IF-THEN规则库的推理引擎,得到区间2型的输出模糊集,并进行降型和解模糊化,得到绝对速度v和转动角速度输出。将绝对速度v和转动角速度作为柔性针的输入,得到柔性针输出的实际轨迹,并计算与预定轨迹的位置偏差和角度偏差,返回逻辑控制器的输入,直至位置达到目标位置。本发明计算量减小,计算速度加快,柔性针响应更快。

    一种用于泌尿系穿刺手术的三操作臂机器人系统

    公开(公告)号:CN117323019A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311309413.3

    申请日:2023-10-10

    Abstract: 本发明公开了一种用于泌尿系穿刺手术的三操作臂机器人系统,包括:人机交互装置、第一穿刺臂、第二穿刺臂、超声臂和手术导引工作站;第一穿刺臂的末端安装有第一柔性穿刺针,第二穿刺臂的末端安装有第二柔性穿刺针,超声臂的末端安装有超声探头;人机交互装置用于接收操作指令并且向第一穿刺臂、第二穿刺臂、超声臂、第一柔性穿刺针和第二柔性穿刺针发出动作指令;手术导引工作站用于融合通过超声探头在术中采集的超声图像和术前采集的CT图像、规划第一柔性穿刺针和第二柔性穿刺针的手术路径、判断目标靶位置,并且向操作者显示包括融合图像、目标靶位置和手术路径的实时导航信息,显著优于仅通过超声图像执行泌尿系穿刺手术的技术手段。

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