微创血管介入手术导管辅助机器人自整定模糊PID控制

doi:10.3969/j.issn.0258-8021. 2014.01.019

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (0)

全文: PDF (1944 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要传统的微创血管介入手术，医生长时间遭受大量射线的辐射，会对医生造成一定的损伤。而用手术机器人代替医生操作导管能够克服上述缺点。为此，针对微创血管介入手术导管辅助机器人系统，首先运用D-H法建立了导管运动学模型，以便获得导管近端到导管末端的运动传递关系，接着选择无刷直流电机作为机器人关节执行器，采用自整定模糊PID控制方法来适应血管介入手术过程中系统参数变化及不确定性因素的影响，实现从端辅助机器人精确快速地跟踪主手的控制指令，进而提高系统的控制精度。仿真结果表明，与传统PID控制相比，自整定模糊PID控制方法能够快速跟踪系统的指令，使系统的跟踪误差减小到0.3mm以下

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	赵希梅¹
	2*游健康¹刘浩²

关键词 ：微创血管介入手术, 辅助机器人, 自整定模糊PID控制, 无刷直流电机

Key words： minimally invasive endovascular surgery assisted robot selftuning fuzzy PID control brushless DC motor

基金资助:国家自然青年科学基金（61105099）；沈阳市科技计划项目（F12277170）

引用本文:

赵希梅^1,2*游健康¹刘浩^{2 . 微创血管介入手术导管辅助机器人自整定模糊PID控制[J]. 中国生物医学工程学报, 2014, 33(1): 123-127.

ZHAO Xi Mei^1,2*YOU Jian Kang¹LIU Hao²LI HongYi^2. Self Tuning Fuzzy PID Control of Minimally Invasive Vascular Interventional . journal1, 2014, 33(1): 123-127.}

链接本文:

http://cjbme.csbme.org/CN/10.3969/j.issn.0258-8021. 2014.01.019 或 http://cjbme.csbme.org/CN/Y2014/V33/I1/123

［1］刘达,刘登岭.血管介入手术机器人推进机构的精度试验研究［J］.机械设计与研究,2010,26(6):41-44.
［2］Guo Jian,Guo Shuxiang, Xiao Nian,et al. A New Masterslave Robotic Catheter System［C］// International Conference on Complex Medical Engineering. Harbin: IEEE Computer Society, 2011:610-613.
［3］Ma Su, Guo Shuxiang, Xiao Nian, et al. Development of a PID Controller for a Novel Robotic Catheter System ［C］// International Conference on Complex Medical Engineering. Harbin: IEEE Computer Society, 2011:64-68.
［4］Guo Jian,Guo Shuxiang, Xiao Nian, et al. A novel robotic catheter system with force and visual feedback for vascular interventional surgery［J］.International Journal of Mechatronics and Automation, 2012,2(1):15-24.
［5］Ganji Y, JanabiSharifi F, Cheema AN, et al. Robotassisted catheter manipulation for intracardiac navigation ［J］. International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, 2009,4(4):307-315. 
［6］Penning RS, Jung J, Ferrier NJ, et al. An Evaluation of ClosedLoop Control Options for Continuum Manipulators［C］//2012 International Conference on Robotics and Automation. SaintPaul: IEEE, 2012:5392-5397.
［7］付宜利,高安住,刘浩,等.导管机器人系统主从介入［J］.机器人,2011,33(5):579-584.
［8］付宜利,李凯,刘浩,等.机器人辅助导管自动介入的研究［J］.机械设计与制造,2012,〖STHZ〗4:159-161. 
［9］段星光,陈悦,于华涛,等.微创血管介入手术机器人控制系统与零位定位装置设计［J］.机器人,2012,34（2）：129-136.
［10］Cheng Ji, Hou Zengguang, Xie Xiaoliang. Guidewire navigation and delivery system for robotassisted cardiology interventions［C］// Proceedings of 10th IEEE International Conference on Cognitive Informatics & Cognitive Computing. Los Alamitos: IEEE Computer Society, 2011:330-335.
［11］郭庆鼎,赵希梅.直流无刷电动机原理与技术应用［M］.北京:中国电力出版社, 2008:27-31.
［12］韦巍.智能控制技术［M］.北京:机械工业出版社,2010:64-65.