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公开(公告)号：CN118217024B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410660386.2
申请日：2024-05-27
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种手持式RCM穿刺机器人，包括：穿戴部，用于固定连接于操作者的手臂；远端运动中心机构，固定连接于穿戴部，具备以掌心为运动中心的执行部；穿刺单元，固定连接于远端运动中心机构的执行部，用于执行穿刺动作；手柄，沿着穿刺单元的穿刺方向滑动连接于穿刺单元，用于被操作者的手掌握持；操作单元，集成于手柄上，通过控制器电连接远端运动中心机构，用于控制穿刺单元执行俯仰、偏航和进退动作。手持式RCM穿刺机器人的重心、穿刺中心和医生的掌心位于同一个位置，没有额外的弯矩，能够被医生的手掌或者手臂独立地支撑，穿刺单元被医生的手掌直接握持，在远端运动中心机构失能时，医生能够手动稳定穿刺单元的位置并且执行穿刺手术。
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公开(公告)号：CN117017507B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202311298250.3
申请日：2023-10-09
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/37
Abstract: 本发明公开了一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统及方法，包括主从控制台、主从动作跟随模块、从主位姿映射模块和系数调整模块，主从动作跟随模块使得从端机器人的末端跟随主端机器人的末端同步移动，从主位姿映射模块用于修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差，系数调整模块的操作端通过感受操作人员输出的作用力的变化以修改主从跟随系数，同时向操作人员反馈线性变化的反向作用力，使得操作人员能够通过触觉感受主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动。
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公开(公告)号：CN118576323A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410767824.5
申请日：2024-06-14
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种手持式穿刺机器人的外骨骼装置，包括：握持部，可拆装地连接手持式穿刺机器人；穿戴部，提供对握持部的支撑；远端运动中心机构，传动连接握持部和穿戴部，使握持部能够以腕关节为中心相对于穿戴部执行俯仰和偏航动作；驱动器，用于提供使远端运动中心机构动作的驱动力；传感器，用于感知用户的运动，并且向驱动器发送信号，使驱动器通过远端运动中心机构驱动握持部跟随用户的动作而移动。外骨骼装置用于将手持式穿刺机器人的负重转移至用户的肢体部位，减轻用户的手指和手腕的疲劳，远端运动中心机构具有俯仰和偏航的2个自由度，使握持部始终以用户的腕关节为中心执行运动，避免妨碍用户手腕的自由活动。
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公开(公告)号：CN118648978B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411133248.5
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/10 , G06T19/00 , G06N3/0499 , G06N3/086
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于自适应局部优化算法的穿刺针路径规划方法及系统，包括以下步骤：利用优化算法依次对到达各个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的穿刺针穿刺全局路径；通过神经网络对所述穿刺针穿刺全局路径与穿刺全局环境信息间的映射关系进行封装，得到用于根据穿刺全局环境信息获得穿刺全局路径的全局规划模型；全局规划模型进行迁移学习，得到用于根据穿刺局部环境信息获得穿刺局部路径的局部规划模型。本发明实现对术前穿刺路径规划的实时局部调整，以完全适配真实穿刺场景，提升穿刺路径规划的鲁棒性不足。
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公开(公告)号：CN118648978A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202411133248.5
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/10 , G06T19/00 , G06N3/0499 , G06N3/086
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于自适应局部优化算法的穿刺针路径规划方法及系统，包括以下步骤：利用优化算法依次对到达各个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的穿刺针穿刺全局路径；通过神经网络对所述穿刺针穿刺全局路径与穿刺全局环境信息间的映射关系进行封装，得到用于根据穿刺全局环境信息获得穿刺全局路径的全局规划模型；全局规划模型进行迁移学习，得到用于根据穿刺局部环境信息获得穿刺局部路径的局部规划模型。本发明实现对术前穿刺路径规划的实时局部调整，以完全适配真实穿刺场景，提升穿刺路径规划的鲁棒性不足。
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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
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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公开(公告)号：CN118648977A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202411133220.1
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于优化策略和针尖回退策略的穿刺路径规划方法及系统，包括以下步骤：对穿刺针进行运动学分析，构建出穿刺针穿刺路径的运动学模型；基于所述穿刺针穿刺路径的运动学模型，构建出用于穿刺针穿刺路径规划的多目标函数；基于多目标函数，利用优化算法结合针尖回退进针策略对穿刺多个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行优化求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的最优化穿刺针穿刺路径。本发明通过优化策略的方式进行穿刺路径规划，建立了多目标间约束，并且通过设定权重控制约束方向，使得优化方向可控，进而使得路径规划的效果可控，实现了路径规划的最优化。
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公开(公告)号：CN118490277A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410767364.6
申请日：2024-06-14
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种手持式穿刺机器人的活检取样器，活检取样器包括：穿刺针；进针机构，连接穿刺针；导向壳体，可拆装地连接于手柄，具备滑动地连接进针机构的第一导向结构；直线驱动器，固定或者位置可调节地连接于手柄；随动件，可拆装地连接于进针机构、滑动连接于第一导向结构、固定连接于直线驱动器的执行部，通过直线驱动器的作动驱动进针机构的进退。活检取样器可拆装地连接手持式穿刺机器人的手柄，使活检取样器和手柄能够共同被用户握持以执行活检取样操作，并且活检取样器设置在手柄被用户握持时靠近用户的大拇指的一侧，使活检取样器和手柄的中心位于用户的掌心，从而减少额外弯矩，节省用户体力。
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公开(公告)号：CN118648977B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411133220.1
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于优化策略和针尖回退策略的穿刺路径规划方法及系统，包括以下步骤：对穿刺针进行运动学分析，构建出穿刺针穿刺路径的运动学模型；基于所述穿刺针穿刺路径的运动学模型，构建出用于穿刺针穿刺路径规划的多目标函数；基于多目标函数，利用优化算法结合针尖回退进针策略对穿刺多个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行优化求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的最优化穿刺针穿刺路径。本发明通过优化策略的方式进行穿刺路径规划，建立了多目标间约束，并且通过设定权重控制约束方向，使得优化方向可控，进而使得路径规划的效果可控，实现了路径规划的最优化。
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公开(公告)号：CN118217024A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410660386.2
申请日：2024-05-27
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种手持式RCM穿刺机器人，包括：穿戴部，用于固定连接于操作者的手臂；远端运动中心机构，固定连接于穿戴部，具备以掌心为运动中心的执行部；穿刺单元，固定连接于远端运动中心机构的执行部，用于执行穿刺动作；手柄，沿着穿刺单元的穿刺方向滑动连接于穿刺单元，用于被操作者的手掌握持；操作单元，集成于手柄上，通过控制器电连接远端运动中心机构，用于控制穿刺单元执行俯仰、偏航和进退动作。手持式RCM穿刺机器人的重心、穿刺中心和医生的掌心位于同一个位置，没有额外的弯矩，能够被医生的手掌或者手臂独立地支撑，穿刺单元被医生的手掌直接握持，在远端运动中心机构失能时，医生能够手动稳定穿刺单元的位置并且执行穿刺手术。
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