公开(公告)号：CN111584061B

公开(公告)日：2022-05-03

申请号：CN202010363975.6

申请日：2020-04-30

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 ,  祁智 ,  章小平 ,  梁华庚

IPC: G16H40/63 ,  A61B17/34

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。

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。