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公开(公告)号：CN114306914B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202210146898.8
申请日：2022-02-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 放疗粒子植入机器人末端执行器，属于医疗机器人领域。解决了现有的粒子植入执行器长度较长、影响执行精度和效率，以及该执行器需医疗人员现场装夹放射性粒子，存在医疗风险大的问题。本发明包括机壳、夹爪手指机构、穿刺针、送丝机构、粒子仓和驱动器；送丝机构、粒子仓和驱动器被封装在机壳内；且送丝机构的底部设有法兰，用于与外界机械臂对接；送丝机构用于将其内部的导丝送入粒子仓内，并将其粒子仓中粒子盘内的放疗粒子推送至穿刺针，从穿刺针中推出；驱动器，用于驱动粒子仓中粒子盘转动，还用于驱动夹爪手指机构的张开或闭合；夹爪手指机构用于对穿刺针进行夹紧或释放。本发明主要用于放疗粒子的植入。
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公开(公告)号：CN114533219B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210165211.5
申请日：2022-02-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 协作医疗机器人的穿刺执行器及其穿刺系统和方法，涉及医疗机器人穿刺领域。解决了现有的穿刺针需依医生经验进行旋捻等操作对针尖轨迹进行纠偏，存在经验依赖性强、且穿刺精度低的问题。本发明穿刺执行器包括基板、手动进给机构、可开合导向机构和针头旋捻机构；可开合导向机构设置在基板的一端，用于对穿刺针头进行导向；手动进给机构设置在基板的上方，用于控制穿刺针头进给深度和速度；针头旋捻机构设置在手动进给机构的上方，且针头旋捻机构用于感知穿刺针头所受阻力，并根据其穿刺针头所受阻力、进给深度和进给速度对穿刺针头的旋捻速度和旋捻角度进行控制。本发明主要用于医疗机器人穿刺领域。
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公开(公告)号：CN114533219A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210165211.5
申请日：2022-02-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 协作医疗机器人的穿刺执行器及其穿刺系统和方法，涉及医疗机器人穿刺领域。解决了现有的穿刺针需依医生经验进行旋捻等操作对针尖轨迹进行纠偏，存在经验依赖性强、且穿刺精度低的问题。本发明穿刺执行器包括基板、手动进给机构、可开合导向机构和针头旋捻机构；可开合导向机构设置在基板的一端，用于对穿刺针头进行导向；手动进给机构设置在基板的上方，用于控制穿刺针头进给深度和速度；针头旋捻机构设置在手动进给机构的上方，且针头旋捻机构用于感知穿刺针头所受阻力，并根据其穿刺针头所受阻力、进给深度和进给速度对穿刺针头的旋捻速度和旋捻角度进行控制。本发明主要用于医疗机器人穿刺领域。
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公开(公告)号：CN112426225B
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202011231722.X
申请日：2020-11-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于运动捕捉的放疗手术系统，涉及一种放疗手术系统，解决了现有主从式机器人操作系统使用时需身体各部位协同配合共同操作，操作负担重；且操作系统的主手机构由于自身结构限制，影响操作人员手臂运动行程的问题。本发明包括位于操作室的动作捕捉系统、上位机和手持工具，以及位于手术室的手术机械臂和视觉采集器；在操作者的大臂、前臂、手背、以及手持工具，共4个部位上均粘贴有至少3个红外靶球；动作捕捉镜头采集操作者操作手臂上的4个部位上的红外靶球的图像，并上传至上位机进行处理，获得每个部位上所有红外靶球的空间位置，并根据每个部位上所有红外靶球的空间位置生成控制指令对手术机械臂进行控制。本发明主要应用在放疗手术中。
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公开(公告)号：CN111028298B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN201911304061.6
申请日：2019-12-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于刚体坐标系空间变换标定的汇聚式双目系统，属于刚体坐标系空间变换定位技术领域。本发明解决了现有刚性差的工具在进行标系空间变换标定时，仍然存在标定速度慢、准确性差的问题。本发明主要采用汇聚式双目系统，两个相机以光轴相交形式放置，调整两个相机的相对位姿可以灵活地改变相交视觉空间的大小，以适应不同刚体的尺寸和标定分辨率需求，通过相关的相机标定技术，建立相机空间坐标系，通过一定的图像处理算法可以精确表示放入相交视觉测量空间的任意一点的相机空间坐标，控制刚体进行一定步骤的平移运动和旋转运动即可建立与刚体相关联的关键点坐标系在已知坐标系中的位姿。本发明适用于对刚体的位置姿态进行标定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114306914A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210146898.8
申请日：2022-02-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 放疗粒子植入机器人末端执行器，属于医疗机器人领域。解决了现有的粒子植入执行器长度较长、影响执行精度和效率，以及该执行器需医疗人员现场装夹放射性粒子，存在医疗风险大的问题。本发明包括机壳、夹爪手指机构、穿刺针、送丝机构、粒子仓和驱动器；送丝机构、粒子仓和驱动器被封装在机壳内；且送丝机构的底部设有法兰，用于与外界机械臂对接；送丝机构用于将其内部的导丝送入粒子仓内，并将其粒子仓中粒子盘内的放疗粒子推送至穿刺针，从穿刺针中推出；驱动器，用于驱动粒子仓中粒子盘转动，还用于驱动夹爪手指机构的张开或闭合；夹爪手指机构用于对穿刺针进行夹紧或释放。本发明主要用于放疗粒子的植入。
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公开(公告)号：CN110926357B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201911251544.4
申请日：2019-12-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 构建穿刺针形状变化标定模型的方法，涉及光纤光栅传感领域。解决了现有技术中构建的穿刺针形状变化标定模型，未考虑温度对穿刺针形状变化的影响，使得所构建的标定模型对穿刺针形状变化拟合精度低的问题。本发明首先构建穿刺针形状变化的初始模型，然后单独改变穿刺针的温度和穿刺针的形变，获得构建穿刺针形状变化的初始模型的校准矩阵，最后，根据校准矩阵获得穿刺针形状变化标定模型，从而完成对穿刺针形状变化标定模型的构建。本发明主要应用在医疗领域。
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公开(公告)号：CN111028298A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911304061.6
申请日：2019-12-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种用于刚体坐标系空间变换标定的汇聚式双目系统，属于刚体坐标系空间变换定位技术领域。本发明解决了现有刚性差的工具在进行标系空间变换标定时，仍然存在标定速度慢、准确性差的问题。本发明主要采用汇聚式双目系统，两个相机以光轴相交形式放置，调整两个相机的相对位姿可以灵活地改变相交视觉空间的大小，以适应不同刚体的尺寸和标定分辨率需求，通过相关的相机标定技术，建立相机空间坐标系，通过一定的图像处理算法可以精确表示放入相交视觉测量空间的任意一点的相机空间坐标，控制刚体进行一定步骤的平移运动和旋转运动即可建立与刚体相关联的关键点坐标系在已知坐标系中的位姿。本发明适用于对刚体的位置姿态进行标定。
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公开(公告)号：CN111012506A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911384144.0
申请日：2019-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于立体视觉的机器人辅助穿刺手术末端工具中心标定方法，属于机器人控制领域，为实现机器人对针尖的精确控制，本本发明方法：对两个相机进行单目视觉标定，再进行双目系统视觉标定，进而建立视觉测量空间坐标系；穿刺针在视觉测量空间范围内分别进行单平移和旋转平移运动；对移动操作中采集的图像处理生成封闭区域及该封闭区域的最小外接矩形；循环检测最小外接矩形的短边与封闭区域的交点，获取单平移运动过程中针尖在视觉测量空间坐标系中的位置变化描述及旋转平移运动过程中针尖在视觉测量空间坐标系中的位置变化描述；得到视觉测量空间坐标系和机器人基坐标系的姿态旋转关系；获取针尖相对于机械臂末端的位置描述，完成对针尖的位置标定。
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公开(公告)号：CN110926357A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911251544.4
申请日：2019-12-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 构建穿刺针形状变化标定模型的方法，涉及光纤光栅传感领域。解决了现有技术中构建的穿刺针形状变化标定模型，未考虑温度对穿刺针形状变化的影响，使得所构建的标定模型对穿刺针形状变化拟合精度低的问题。本发明首先构建穿刺针形状变化的初始模型，然后单独改变穿刺针的温度和穿刺针的形变，获得构建穿刺针形状变化的初始模型的校准矩阵，最后，根据校准矩阵获得穿刺针形状变化标定模型，从而完成对穿刺针形状变化标定模型的构建。本发明主要应用在医疗领域。
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