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公开(公告)号：CN111283476A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010221318.8
申请日：2020-03-26
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种面向易变形结构铣削加工的机器人触觉伺服控制方法，将铣削刀具振动信号用作控制量进行铣削过程的自动控制。此方法包含两个阶段，一为信号采集处理阶段，此阶段实时采集振动信息，处理后得到铣削过程中的特征信息；二机器人运动控制阶段，将振动信号实时反馈给控制器，执行控制算法对机器人进行运动控制，补偿由形变带来的干扰。本方法加速度传感器阵列成本较低，制作简单，可根据需求设计不同个数的阵列模式，卷成筒状紧包在铣削刀具表面，不需要对机器人的现有结构进行改装。实现了在铣削结构刚度较低或无法完全固定时，使铣削深度基本保持不变，并且具有较高的控制精度，拥有很强的灵活性与很大的实用前景。
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公开(公告)号：CN109813473A
公开(公告)日：2019-05-28
申请号：CN201910201166.2
申请日：2019-03-18
Applicant: 南开大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提出了一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器，主要由九条光纤布拉格光栅分别粘贴在空心玻璃纤维圆杆上经八条轴向切槽切割后形成的四条窄梁和四条宽梁上构成，并分别负责空心玻璃纤维圆杆2末端执行器所受径向力Fx和Fy、轴向力Fz和扭矩Mz的测量。为增加力感知的灵敏度，对空心玻璃纤维杆进行了镂空切割；为了减小各维力之间的耦合，对切割后剩余的四条窄梁的一端根部进行倾斜切削使四条窄梁形成悬臂梁，降低了多维力之间的耦合。此外，针对光纤光栅易受温度影响的情况，在空心玻璃纤维圆杆外壁同时布置了温度补偿光栅。本发明精度高，不受电磁干扰影响，成本较低。
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公开(公告)号：CN108324373A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810222617.6
申请日：2018-03-19
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁定位系统的穿刺手术机器人精确定位实现方法，可应用于穿刺手术机器人，属于机器人控制领域。该方法包括以下步骤：(1)通过磁场导航装置获得电磁发生器坐标系和传感器坐标系间的变换矩阵；(2)通过机器人运动学模型计算机器人坐标系与传感器坐标系之间的变换矩阵；(3)计算电磁发生器坐标系和穿刺手术机器人坐标系间的变换矩阵；(4)对机器人工作空间进行分割和采样，获得采样点的误差信息；(5)应用空间插值方法对目标点进行误差补偿。采用此方法，可以减小手术机器人的定位误差，实现精确定位。具有精度高、成本低、计算简单等优点。
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公开(公告)号：CN108294736A
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201710021792.4
申请日：2017-01-12
Applicant: 南开大学
IPC: A61B5/0205
Abstract: 本发明提供一种血压测量系统及血压测量方法，属于血压测量技术领域，该系统测量血压时首先从提取的大量特征中，经过特征选择，选出用于血压方程估计的特征，并分析特征点处的具体情况，通过数据融合，滤波构建特征参数与血压的预测模型，使用该方法排除了一些干扰因素对预测准确性的影响，进一步提高了血压估计的测量精度。
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公开(公告)号：CN107248191A
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201710544919.0
申请日：2017-07-06
Applicant: 南开大学
CPC classification number: G06T17/00 , A61B6/032 , A61B6/5211 , G06T7/11
Abstract: 一种适用于复杂腔体的虚拟内窥镜自动和交互式路径规划与导航方法。属于医学图像处理与科学计算可视化相结合的技术领域。该方法包括：(1)通过成像设备获得一组连续的人体二维切片；(2)通过图像分割方法提取出目标区域；(3)利用分割出的图像建立目标区域三维模型；(4)通过拾取坐标点在模型内部规划指导漫游的中心路径；(5)控制虚拟相机沿规划好的中心路径进行自动导航和交互式导航虚拟内窥。本发明通过拾取坐标点规划路径的方法效率较高，得到的路径足够光滑，并且在交互导航的过程中可以很好的解决“破壁而出”的问题，不需要复杂的碰撞检测操作。具有：无创、安全、操作简单、病灶信息丰富等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105212932A
公开(公告)日：2016-01-06
申请号：CN201510755805.1
申请日：2015-11-06
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种能够检测生物电阻抗的智能组织分离手术器械，包括检测电极，连接导线，阻抗分析仪和脚踏板，检测电极和脚踏板通过连接导线与阻抗分析仪连接，所述的检测电极包括两层玻璃纤维板，两层玻璃纤维板中间电镀两条用于传导电流的铜箔，检测电极的尖端为一倾斜表面，倾斜表面上焊接两个不锈钢半球体，两个不锈钢半球体分别与一条铜箔电连接，检测电极的另一端通过电连接器及导线与阻抗分析仪连接。本发明具有无创、廉价、安全、无毒害、操作智能和信息丰富等特点。
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公开(公告)号：CN102599961B
公开(公告)日：2013-10-30
申请号：CN201210070742.2
申请日：2012-03-16
Applicant: 南开大学
IPC: A61B17/16
Abstract: 一种能够感知待切削组织刚度和结构的智能手术动力工具。其主要结构包括一个普通的手术磨钻、两个激光位移传感器和一台工业控制计算机。其工作原理：第一个激光位移传感器发出一束激光至磨头与磨钻的连接杆上，获取连接杆在磨削过程中的振动信号；第二个激光位移传感器发出激光至磨头前进路径上距磨头1mm-3mm的一点，获取测量位置处在手术动力工具工作过程中的振动信号；通过利用工业控制计算机分析两个激光位移传感器输出的数据，可以感知出磨头的磨损情况，及待切削组织的刚度和结构。本发明可准确检测手术动力工具上的磨头的磨损程度及待切削组织的刚度和结构，保证脊髓等重要软组织不会受到损伤，提高手术动力工具的安全性。
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公开(公告)号：CN101411631A
公开(公告)日：2009-04-22
申请号：CN200810153176.5
申请日：2008-11-21
Abstract: 一种五自由度脊柱微创机器人操作机构，属于医疗外科手术的辅助定位机械。该机构由基座、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、腕部组件和手部组件六大部分组成，X轴通过支架与基座固连，X轴与Y轴之间、Y轴与Z轴之间由滑块连接，腕部与Z轴、手部与腕部之间由转动轴连接，各部分在电机驱动下能够产生相对运动，机构驱动和电气控制由滚珠丝杠、导轨、滑块、驱动电机和单片机等组成。本发明能够按照医生规划的手术入路实现高精度的手术工具定位，从而减少医生的工作强度，提高手术成功率，减小对患者造成的创伤，减轻患者痛苦，并且结构简单可靠，具有良好的产业化前景。
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公开(公告)号：CN109866079A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910195754.X
申请日：2019-03-15
Applicant: 南开大学
IPC: B23Q17/09
Abstract: 一种能够实现易变形结构钻削过程中状态监测的方法。利用钻削动力工具，钻削刀具以及单轴加速度传感器搭建易变形结构钻削状态监测装置。对易变形结构钻削过程中单轴加速度传感器采集的振动信号进行处理，提取不同钻削状态下钻削动力工具振动信号的特性，建立钻削振动特性与钻削状态的对应关系。利用单轴加速度传感器持续采集易变形结构钻削过程中的振动信号，对信号进行实时分析，提取当前时间段钻削动力工具的振动特性。将易变形结构钻削过程中提取的振动特性输入到建立的振动特性与钻削状态映射关系模型，输出即为当前的钻削状态。本发明可辨识易变形结构钻削过程中钻削开始状态和钻削突破状态，实现对易变形结构钻削过程的监测。
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公开(公告)号：CN103479355B
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201310470920.5
申请日：2013-10-11
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具。解决腹腔镜下医生手触觉丧失无法进行组织识别的问题。该工具包括一个不锈钢圆筒，不锈钢圆筒内安装有一个电极支撑柱，支撑柱由塑料塞固定在圆筒内，电极支撑柱上设置有两根用于连接阻抗分析仪器的引出导线，电极支撑柱下端安装有两个用于安装半球形电极的转轴，通过转轴上的螺纹固定在支撑柱上，转轴上分别安装有一个能够绕转轴转动的半球形电极，半球形电极与引出导线连接。本发明具有无创、廉价、安全、无毒害、操作简单和信息丰富等特点。
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