公开(公告)号：CN117379187A

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202311454257.X

申请日：2023-11-03

Applicant: 福州大学

Inventor： 邓震 ,  何帅 ,  魏肖肖 ,  潘川川 ,  何炳蔚 ,  吴洁

IPC: A61B34/35

Abstract: 本发明公开了一种可视化约束下内窥镜手术机器人安全控制系统及方法，系统包括：图像处理模块、运动映射模块、雅可比估计模块、可视化约束模块、最优控制模块和运动驱动模块；图像处理模块用于采集人体的腔体图像，并基于人体腔道图像计算腔体中心；运动映射模块用于读取主手设备的运动数据，并将运动数据映射为手术机器人关节的期望速度；雅可比估计模块用于基于腔体中心计算控制过程中手术机器人的雅可比矩阵变化量；可视化约束模块用于基于腔体中心构建控制障碍函数，并基于雅可比矩阵变化量设置控制障碍函数的约束条件；最优控制模块用于基于期望速度和控制障碍函数得到关节的最优控制量；运动驱动模块用于基于最优控制量控制手术机器人。

公开(公告)号：CN116459014A

公开(公告)日：2023-07-21

申请号：CN202310467053.3

申请日：2023-04-27

Applicant: 福州大学

Inventor： 邓震 ,  郑晓春 ,  何炳蔚 ,  郭煜新 ,  潘川川 ,  郑艇 ,  高飞

IPC: A61B34/30 ,  A61B34/35 ,  A61M16/04 ,  A61B1/267

Abstract: 本发明公开一种经鼻气管插管手术机器人系统及控制方法，包括操作控制台及插管操作装置；插管操作装置通过被动支撑臂设置于移动手术床的床头端；插管操作装置包括支气管镜及与支气管镜相连的导管，用于控制支气管镜尖端弯曲的管镜弯曲装置，用于控制支气管镜整体旋转的管镜旋转装置，用于控制括支气管镜给进回收的管镜输送装置和用于控制导管辅助给进的滚轮输送装置；插管操作装置通过支撑框架安装在被动支撑臂上；且支气管镜尖端与置于移动手术床上的患者鼻腔位置对应。本发明中的机器人机构简单，体积较小，便于携带运输；医生可以通过机器人远程操作内窥镜完成手术，解决了传染病救治时高交叉感染的风险。

公开(公告)号：CN119304869A

公开(公告)日：2025-01-14

申请号：CN202411435098.3

申请日：2024-10-15

Applicant: 福州大学

Inventor： 邓震 ,  潘川川 ,  刘炜炜 ,  何帅 ,  何炳蔚

IPC: B25J9/16 ,  G06T7/00 ,  G06T7/13 ,  G06T7/66 ,  G16H40/63 ,  A61B34/30 ,  A61B1/00

Abstract: 本发明公开了一种运动学模型在线估计的柔性内窥镜机器人的最优视觉控制方法及系统，属于医疗机器人领域，该方法包括以下步骤：基于内窥镜机器人采集腔道图像，对腔道图像进行处理得到腔道中心坐标和视觉特征；基于腔道中心坐标和内窥镜机器人的关节速度计算内窥镜机器人在各个姿态下的雅可比矩阵；获取图像中心坐标，基于腔道中心坐标和图像中心坐标得到图像特征误差，基于图像特征误差和雅可比矩阵计算内窥镜机器人各关节运动速度的最优解；将内窥镜机器人各关节运动速度的最优解输入内窥镜机器人各个关节的驱动电机实现最优视觉控制。本发明实现了对柔性内窥镜机器人的高精度、稳定控制，有助于机器人内窥镜手术的质量和效率。

公开(公告)号：CN119214660A

公开(公告)日：2024-12-31

申请号：CN202411606799.9

申请日：2024-11-12

Applicant: 福州大学

Inventor： 邓震 ,  刘炜炜 ,  潘川川 ,  何帅 ,  何炳蔚 ,  陈剑晖

IPC: A61B5/20 ,  A61B5/00 ,  A61B34/30 ,  A61B34/10 ,  G06V10/25 ,  G06V10/40 ,  G06V10/82 ,  G06V10/44 ,  G16H30/20 ,  G16H20/40

Abstract: 本发明公开了基于最优视觉伺服的输尿管软镜手术机器人的肾结石自动追踪系统及方法，系统包括：目标识别模块、特征提取模块、姿态求解模块和姿态调整模块；目标识别模块用于获取输尿管腔道以及肾结石的图像数据，并对图像数据进行处理，得到结石目标区域；特征提取模块用于对结石目标区域进行特征提取，得到实际图像位姿的实际图像特征和实际交互矩阵，还用于计算期望图像位姿的期望图像特征和期望交互矩阵；姿态求解模块用于基于实际图像特征、实际交互矩阵、期望图像特征和期望交互矩阵，利用最优控制算法与控制障碍函数计算机器人各关节的运动姿态最优解；姿态调整模块用于基于运动姿态最优解控制机器人的姿态。

公开(公告)号：CN117562659A

公开(公告)日：2024-02-20

申请号：CN202311452756.5

申请日：2023-11-03

Applicant: 福州大学

Inventor： 邓震 ,  何帅 ,  刘炜炜 ,  潘川川 ,  何炳蔚 ,  吴洁

IPC: A61B34/20 ,  A61B34/30 ,  G16H40/63

Abstract: 本发明公开了基于图像矩特征的柔性内窥镜机器人最优控制方法及系统，属于医疗机器人领域。该系统包括：图像数据采集模块利用微小相机采集获取人体腔道的图像信息并图像信息进行预处理；图像矩特征分析模块计算图像特征利用图像特征构建交互矩阵；最优运动控制模块以图像特征为输入，构建最优控制策略，输出最优的驱动量；扩张状态观测模块可以针对运动模型与环境的误差进行运动补偿，内窥镜驱动模块接收驱动量来调整内窥镜的位置和姿态，使实际的图像特征与期望的特征的差值变小。本发明创新性的提出以图像矩为特征的最优控制方法，具有良好的视觉抗干扰能力，以精度和稳定性的操控柔性内窥镜，有助于降低内窥镜检查术的手术风险。