触觉钳—机电一体化在医疗器械的应用---外文翻译.doc
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触觉钳—机电一体化在医疗器械的应用---外文翻译,abstractin this paper, a medical forceps system with tactile and force feedback ability desired by surgical robots is developed. bilateral teleoperation systems...
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内容介绍
此文档由会员 wanli1988go 发布
Abstract
In this paper, a medical forceps system with tactile and force feedback ability desired by surgical robots is developed. Bilateral teleoperation systems can decompose into the common and the differential modes in acceleration based controller. The force servoing is attained in the common mode and the position error is regulated in the differential mode. In order to consider the conformity of force with position, the force servoing and the position regulator are integrated in the acceleration. The acceleration based controller is realized by using the disturbance observer. The disturbance observer makes a motion system to be an acceleration control system.
In this paper, two eva luation indices of bilateral teleoperation are defined by analyzing 4ch matrix; ‘‘reproducibility’’ and ‘‘operationality’’. The forceps realizes wide frequency response for high force reproducibility. The experimental results show the viability of the proposed design and analysis methods.
摘要
本文提出医学钳子系统的触觉、力反馈能力与医疗外科机器人的设计与开发。双边远程遥控操作系统可以分解成基于加速度控制器的普通模式和差动模式。在普通模式下获得伺服力,在差动模式下控制位置误差。考虑到力和位置的一致性,将力的伺服系统和位置调节器整合到了加速器中。利用扰动观测器实现了基于控制器的加速器。扰动观测器系统使运动系统成为一个加速度控制系统。
在本文中,通过对4ch模型的分析,定义了双边遥操作系统的两个评价指标:“再现性”和“运作模式”。触觉钳在大量的重复中实现了宽频带的响应。实验结果表明了该设计和分析方法的可行性。
1. 引言
多媒体技术作为一种全新的方式在人类的通信中使用。人们通过耳朵获得音频或声音信息,通过用眼睛获得图像和视频信息。信息的人工采集与传输是传统的通信工程的基本技术。触觉或力的传递需遵守牛顿定律在现实世界的反应。触觉信息的再现不容许时间延迟。此外,为了获得生动的感觉,触觉信息应该具有宽带宽。为了获得触觉信息,同步和互动性是非常重要的。换句话说,触觉信息是一种双边环境信息。一种获得,传送和再现触觉信息的系统的实现需要新通讯设备的应用。近年来,在医学治疗领域强力期待这一反馈系统的实现。微创手术(MIS)已经关注了这一领域大约10年的时间。微创手术(MIS)十分重视病人的生活质量(QOL)。特别是,因为一个内窥镜手术优于旧的手术,它对社会和经济的影响非常大。
医疗遥操作机器人是一种新型的方法涉及到辅助医学医疗程序,在偏远地区使用遥控机器人诊断,这一方法在医疗行业获得了重大利益。例如,1998年Intuitive Surgica发布了名为“达芬奇”的一个机器人手术器械。达芬奇是用于临床试验;但是并没有触觉反馈。操作者只能通过视觉反馈获得相关信息。目前这种缺少触觉反馈的主人-奴隶式的机械手潜在许多风险。在各个领域的手术中触觉是非常重要的。
为了从远程环境中获得触觉反馈,现在有许多关于双边控制的研究。设计双
In this paper, a medical forceps system with tactile and force feedback ability desired by surgical robots is developed. Bilateral teleoperation systems can decompose into the common and the differential modes in acceleration based controller. The force servoing is attained in the common mode and the position error is regulated in the differential mode. In order to consider the conformity of force with position, the force servoing and the position regulator are integrated in the acceleration. The acceleration based controller is realized by using the disturbance observer. The disturbance observer makes a motion system to be an acceleration control system.
In this paper, two eva luation indices of bilateral teleoperation are defined by analyzing 4ch matrix; ‘‘reproducibility’’ and ‘‘operationality’’. The forceps realizes wide frequency response for high force reproducibility. The experimental results show the viability of the proposed design and analysis methods.
摘要
本文提出医学钳子系统的触觉、力反馈能力与医疗外科机器人的设计与开发。双边远程遥控操作系统可以分解成基于加速度控制器的普通模式和差动模式。在普通模式下获得伺服力,在差动模式下控制位置误差。考虑到力和位置的一致性,将力的伺服系统和位置调节器整合到了加速器中。利用扰动观测器实现了基于控制器的加速器。扰动观测器系统使运动系统成为一个加速度控制系统。
在本文中,通过对4ch模型的分析,定义了双边遥操作系统的两个评价指标:“再现性”和“运作模式”。触觉钳在大量的重复中实现了宽频带的响应。实验结果表明了该设计和分析方法的可行性。
1. 引言
多媒体技术作为一种全新的方式在人类的通信中使用。人们通过耳朵获得音频或声音信息,通过用眼睛获得图像和视频信息。信息的人工采集与传输是传统的通信工程的基本技术。触觉或力的传递需遵守牛顿定律在现实世界的反应。触觉信息的再现不容许时间延迟。此外,为了获得生动的感觉,触觉信息应该具有宽带宽。为了获得触觉信息,同步和互动性是非常重要的。换句话说,触觉信息是一种双边环境信息。一种获得,传送和再现触觉信息的系统的实现需要新通讯设备的应用。近年来,在医学治疗领域强力期待这一反馈系统的实现。微创手术(MIS)已经关注了这一领域大约10年的时间。微创手术(MIS)十分重视病人的生活质量(QOL)。特别是,因为一个内窥镜手术优于旧的手术,它对社会和经济的影响非常大。
医疗遥操作机器人是一种新型的方法涉及到辅助医学医疗程序,在偏远地区使用遥控机器人诊断,这一方法在医疗行业获得了重大利益。例如,1998年Intuitive Surgica发布了名为“达芬奇”的一个机器人手术器械。达芬奇是用于临床试验;但是并没有触觉反馈。操作者只能通过视觉反馈获得相关信息。目前这种缺少触觉反馈的主人-奴隶式的机械手潜在许多风险。在各个领域的手术中触觉是非常重要的。
为了从远程环境中获得触觉反馈,现在有许多关于双边控制的研究。设计双