公开(公告)号：CN111650831A

公开(公告)日：2020-09-11

申请号：CN202010461438.5

申请日：2020-05-27

Applicant: 北京航空航天大学 ,  华中科技大学同济医学院附属协和医院

Inventor： 张辉 ,  刘春璐 ,  章小平 ,  梁华庚

IPC: G05B13/04 ,  A61B17/34 ,  A61B34/20

Abstract: 本发明公开了对医疗机器人控制器中虚拟柔性针的区间2型模糊逻辑控制器的设计，属于自动穿刺手术装置的改进，具体包括对模糊化器，规则库，推理引擎，降型器和解模糊化器的设计，首先，在惯性坐标系XOY下建立虚拟柔性针的动力学模型，得到虚拟柔性针针尖的相关参数作为区间2型模糊逻辑控制器的输入，经过模糊化器，规则库的推理引擎，降型和解模糊化，得到最终的绝对速度v和柔性针偏转的转动角速度 输出，作为虚拟柔性针的输入，进行虚拟柔性针的靶向追踪，并计算与预定轨迹的位置偏差和角度偏差，将两个偏差反馈给区间2型模糊逻辑控制器进行控制。本发明利用区间2型模糊逻辑控制器进行靶点追踪控制，计算量减小，计算速度加快，响应更快。

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

Applicant: 北京航空航天大学 ,  华中科技大学同济医学院附属协和医院

Inventor： 张辉 ,  刘春璐 ,  章小平 ,  梁华庚

IPC: G05B13/04 ,  A61B17/34 ,  A61B34/20

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。