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公开(公告)号：CN106873447A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710016758.8
申请日：2017-01-10
Applicant: 南开大学
IPC: G05B19/042
CPC classification number: G05B19/0423 , G05B2219/23005
Abstract: 一种基于FPGA的机器人模型算法实现方法，通过FPGA的DMA IP核从上层处理器获得串行数据，通过串并转换模块获得主手操作臂三个旋转关节的角度信息，然后经过FIFO缓存传给机器人模型计算IP核，经过计算得到从手操作臂的三个旋转关节的角度信息，通过并串转换模块得到串行数据，最后通过DMA IP核回传给上层的处理器。本发明借助System Generator工具实现机器人模型计算模块IP核设计，对所设计的机器人模型进行仿真，以验证所提方法的可行性，本发明提高了机器人模型算法的处理速度，满足高精度测量的同时，能达到高速实时的需求，具有低功耗、小型化、高速等特点，可应用于实施高精度的机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN103948412B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201410205596.9
申请日：2014-05-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种能够实时采集生物电阻抗的外科手术动力工具，是在现有外科手术动力工具的基础上增加生物电阻抗采集单元构成，所述的生物电阻抗采集单元包括夹持在高速旋转的手术动力工具的切削刀具上的铜丝刷夹紧机构，贴在手术区域附近皮肤上的电极片，铜丝刷夹紧机构和电极片分别用同轴电缆连接阻抗分析仪表。根据测量的电阻抗值与进给深度的关系能够估计刀具末端正处于何种骨组织中。本发明能够实时测量组织的生物电阻抗，从而提高手术动力工具的操作安全性，灵敏度较高。
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公开(公告)号：CN103948412A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410205596.9
申请日：2014-05-16
Applicant: 南开大学
CPC classification number: A61B17/16 , A61B5/053 , A61B17/1626
Abstract: 一种能够实时采集生物电阻抗的外科手术动力工具，是在现有外科手术动力工具的基础上增加生物电阻抗采集单元构成，所述的生物电阻抗采集单元包括夹持在高速旋转的手术动力工具的切削刀具上的铜丝刷夹紧机构，贴在手术区域附近皮肤上的电极片，铜丝刷夹紧机构和电极片分别用同轴电缆连接阻抗分析仪表。根据测量的电阻抗值与进给深度的关系能够估计刀具末端正处于何种骨组织中。本发明能够实时测量组织的生物电阻抗，从而提高手术动力工具的操作安全性，灵敏度较高。
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公开(公告)号：CN103479355A
公开(公告)日：2014-01-01
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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公开(公告)号：CN102395039A
公开(公告)日：2012-03-28
申请号：CN201110366538.0
申请日：2011-11-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种随动照明的自由立体视频图像显示器。包括：观众瞳孔位置采集装置（红外光源和红外摄像头），用于采集所有观众左右瞳孔位置信息，不影响观众观看图像；图像显示器件（透射式液晶屏），用于分时显示外部输入的左右两路视频图像；背光随动照明装置（包括光源阵列、叠层导光板和柱面透镜阵列），用于将背光照明光束分为左右两束，交替照明，一束跟随所有观众的左瞳孔移动，另一束跟随所有观众的右瞳孔移动，与分时显示的左右两路视频图像同步切换，把左路图像投射到所有观众的左瞳孔中，把右路图像投射到所有观众的右瞳孔中，使观众看到左右不串扰的视频立体图像。观众可以独立设置2D或3D模式；最高横向分辨率为液晶屏的物理分辨率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101411631B
公开(公告)日：2011-05-11
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：CN101803952A
公开(公告)日：2010-08-18
申请号：CN201010118050.1
申请日：2010-03-05
Applicant: 南开大学
Abstract: CT图像导航脊柱微创手术机器人运动控制系统。本发明是针对现有脊柱微创手术机器人的高精度手术定位，其中所述的微创手术机器人的主体结构(详见2008101531765号专利申请)为一个拥有三个平动自由度和两个旋转自由度，以及一个进针自由度的用于脊柱微创手术的机器人。运动控制系统主要由以下部分构成：1台用于控制、管理、规划的计算机(上位机)，1个运动控制器，5个相互独立的步进电机驱动器，以及一条连接以上所有部分，用于各部分之间通讯的CAN总线。该系统可根据手术进针路径，自动、快速、准确地将机器人末端手术工具对准病灶部位，从而辅助医师快速实施手术。该运动控制系统可将机器人末端手术工具的定位精度控制在1毫米以内。
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公开(公告)号：CN1227806C
公开(公告)日：2005-11-16
申请号：CN03129924.5
申请日：2003-05-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种步进电机控制装置，特别是细分型、全数字步进电机控制器的控制方案和实现方法。该控制器是以高速单片微处理器为控制核心单元，配备步进电机控制接口电路、功率放大电路和与主计算机的异步串行通讯、同步串行通讯接口电路组成。控制器接收标准的TTL电平逻辑控制信号作为步进电机的控制信号，并与上层控制电路实现了全部的光电隔离。电机的输入脉冲控制信号最高频率可达1MHz，可以实现250分频，使电机的定位精度提高了250倍，减小了电机低速运行时的脉动，可在低速下(0.2rpm)稳定运行，运行中电机电流的变化量被严格控制，减小了系统在开、关时因电流突然变化对机械系统产生的冲击，特别适用于具有高精度、超低速运动控制要求的系统中。
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公开(公告)号：CN1529194A
公开(公告)日：2004-09-15
申请号：CN200310106631.3
申请日：2003-10-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种显微镜的操作方式，特别是显微镜的自动化操作，将显微镜的手工操作变成自动化操作。它由四部分构成：电动载物台、电动物镜转换器、电动调焦机构、控制盒。自动操作系统通过对显微镜的载物台、物镜转换器、调焦机构的改造，使显微镜的镜下观测由传统的手工操作变成自动的。该系统是通过步进电机驱动各自由度，达到精确控制。该系统的主要优点是：实现了显微镜的自动化的智能操作；具有快速、准确、智能化的特点，大大地提高了镜下观测的效率；结构简单、可靠、产品化水平高。
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公开(公告)号：CN1453670A
公开(公告)日：2003-11-05
申请号：CN03129923.7
申请日：2003-05-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种机器人操作控制器，特别是机器人系统中具有主从操作手式的微型操作控制器，它包括：控制器的支架，其上方安装摆动杆，下方是圆环形的手指套环，摆动杆上安装感应线圈，两套电磁极按照一定斜度左右对称安装在支架两侧，在磁极上安装由漆包线绕制的线圈，磁极面都呈现为圆柱面，两个面的垂直距离不大于5mm，之间空间嵌入上述线圈，通过电磁感应原理产生力矩信号，控制从操作手。特点是：结构紧凑，体积小，输出的力矩信号稳定，与相同体积的力矩电机相比，该装置能够输出比较大的力矩信息，特别适合小型、微型控制设备中，为操作者提供力(力矩)反馈信息，使操作者能够直接地感受到反馈力的临场感效果。
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