【摘 要】
：
在C型臂X光影像引导下的椎间盘射频消融术是一种经皮穿刺治疗椎间盘突出的微创手术,具有创伤小恢复快的优点,其中穿刺针的精准定位是手术关键。传统的椎间盘射频消融术手术时间长、操作流程繁琐,医生受X射线辐射危害,没有保护机制,容易穿刺失败。为解决以上问题,本文设计了一套脊柱穿刺手术机器人系统,并针对机器人系统的交互引导控制展开研究,协助医生安全、高效的完成手术。针对脊柱穿刺手术机器人特点,本文首先通过分
论文部分内容阅读
在C型臂X光影像引导下的椎间盘射频消融术是一种经皮穿刺治疗椎间盘突出的微创手术,具有创伤小恢复快的优点,其中穿刺针的精准定位是手术关键。传统的椎间盘射频消融术手术时间长、操作流程繁琐,医生受X射线辐射危害,没有保护机制,容易穿刺失败。为解决以上问题,本文设计了一套脊柱穿刺手术机器人系统,并针对机器人系统的交互引导控制展开研究,协助医生安全、高效的完成手术。针对脊柱穿刺手术机器人特点,本文首先通过分步运动学分析的方法对机器人进行正反解,然后针对机器人系统定位操作自动化不足问题,本文提出了位置视觉定位和图像定位依次进行的自动初定位控制策略,并针对标记物的识别,提出了特征点检测匹配算法,实现了机器人的自动初定位。本文还针对遥操作信息反馈少的缺点,提出了基于点云的交互引导控制算法,为医生提供三维视觉反馈和触觉反馈的同时,并且对穿刺针进行了运动保护限制。本文最后还提出了分离的增量式遥操作控制算法,提高遥操作的易操作性。本文验证了视觉定位的精度和遥操作控制算法的交互性。实验结果表明,基于视觉引导的机器人最终自动初定位精度为1.96个像素,遥操作精度最大为1.58mm,满足手术需要,同时系统为医生提供了良好的具有视触觉反馈的遥操作系统,简化了操作流程,提高了手术的精度和效率,保证了手术安全性。
其他文献
通道剪枝在卷积神经网络加速中有着广泛的应用,但如今已经遇到了瓶颈,主要源于两处挑战:1)对冗余性准确而直观的测量;2)模型卷积层之间的依赖性使得冗余性动态变化,如何对此建模。为此,本文首先引入了dropout技术,其中包含一个dropout rate的参数,表达了在训练中丢弃通道的概率。考虑到传统dropout难以优化,本文推导出了高斯dropout,使得dropout rate可以在贝叶斯框架下
随着无线通信技术的发展,无线设备的数量也在急剧增加。第五代移动通信技术采用认知无线电技术和新的多址接入技术等方法来提升无线系统的频谱利用效率。然而,射频干扰攻击会对通信系统的可用性造成严重破坏。干扰器通过发射非法信号,可以阻止合法节点接入通信网络,也可以干扰进行中的通信,降低节点的通信速率。如何在新的通信环境下防御射频干扰攻击就成为了一个亟须解决的课题。以Q-learning为代表的强化学习算法具
为了应对近年来深度卷积神经网络（CNNs）对于计算和存储需求的快速增长,研究人员提出了多种方法来实现模型压缩与加速,其中包括低秩分解,网络剪枝,权重量化,神经网络结构搜索和知识蒸馏等。在上述方法中,基于网络剪枝的算法通常能够在易用性和压缩加速性能之间取得良好的折中,因此格外受研究人员青睐。尽管现有的网络剪枝算法在一些特定的深度学习任务上展现出了不俗的压缩加速性能,这些算法在更广泛的实际应用场景中或
目标物体的位姿识别和各种场景下的运动规划问题是非结构化环境下机器人作业的关键技术。一方面,现有位姿识别算法中,基于模板搜索匹配或者基于迭代的算法速度较慢,基于神经网络的算法往往模型体积较大,意味着更大的存储需求和计算量。而嵌入式的机器人系统往往存储和计算能力受限,但有实时性及精度需求。另一方面,机器人系统中往往存在多场景的运动规划问题,包括高维问题。因此,使用的运动规划算法需要便于泛化、适用于高维
工件装配是智能制造领域中不可缺少的组成部分,如今小批量与多样化的生产模式对装配工作的快速性、准确性以及灵活性均提出了更高的要求。与传统方式相比,基于协作机器人的智能化装配在保证产品质量的同时,能够最大限度地提高生产过程的柔性与效率。国内外对于智能装配技术的研究主要集中在工件的识别与定位问题上。本文以包含平面特征的无纹理工业零件为研究对象,以复杂背景下工件识别与高性能位姿估计为研究切入点,提出将堆叠
随着计算机算力的提升、存储技术的发展以及互联网的普及,机器学习模型越来越多地受到人们的关注。大量的研究成果已经在现实生活中为我们带来了便捷。作为一项数据驱动的技术,机器学习模型可以有效地挖掘海量数据背后潜在的关系。数据质量的好坏对模型最终的性能起到了根本的、决定性的作用。但是用来训练模型的数据有的直接从外部环境中搜集整理而来,比如直接来自互联网上的用户。这样就给攻击者提供了攻击机器学习模型训练数据
推进高校组织育人工作，是把牢高校意识形态主导权、培养德智体美劳全面发展的时代新人、强化高校基层组织的凝聚力和战斗力的必然要求。当前，高校基层组织在培育时代新人方面存在一些困境。如，政治功能发挥不充分，导致组织育人的政治引领力不强；工作理念不能因势而进，导致组织育人的有效性不足；各类组织不能形成育人合力，导致组织育人的联动性不够，等等。鉴于此，文章提出优化组织育人，要旗帜鲜明，积极发挥高校组织在时代
当工业机器人视觉系统用于工件表面三维测量任务时,为了获得较好的测量精度,不仅需要对机器人视觉系统进行标定,还需要对相机进行拍摄位置规划与定位控制,以获得足够多的工件表面关键特征信息。现有的工业机器人视觉测量方案中,相机的拍摄位置需要根据人为经验进行规划,而相机定位通过机器人控制器的开环控制实现。然而,该方案无法保证工件表面的关键特征位于相机视野内,会导致关键特征信息缺失,影响三维重建精度。针对以上
随着科技的发展和社会需求的改变,各类产品向个性化、质量优转化;工业生产模式向柔性化、智能化制造转变,在这样的时代背景下,部署简单、灵活易用的协作机器人逐渐成为机器人研发领域的热点。碰撞检测与拖动示教功能体现了协作机器人安全性与协作性的本质特点,成为实现人机自然交互的基本功能。无外部传感器人机交互所带来的低成本高效益,吸引着众多学者投身于无外部传感器的人机交互算法的研究中。为推动无外部传感器碰撞检测
在运载火箭重载化、大型化、经济化的发展态势下,火箭贮箱箱底等大型航天薄壁回转体制件的整体旋压加工技术成为了我国航天制造当前亟待攻克的难题。为抑制立式强力旋压过程中板坯边缘褶皱等失效问题的发生,本论文中为并联旋压机设计了一种压边高度及直径可调的随动压边装置。为了达到预期的压边工作效果,该随动压边装置的电液比例协同控制系统对持续未知扰动影响下的单液压缸位置控制精度、双缸同步控制精度、上下压边圈协同偏差