背景:机械臂辅助单髁置换术(rUKA)已广泛应用于单间室膝骨关节炎的治疗,其相比传统人工间隙平衡技术膝关节单髁置换术(mUKA)的有效性和安全性尚存质疑。目的:比较rUKA与mUKA的优劣,分析使用机械臂辅助技术的必要性。方法:本研究通过met...背景:机械臂辅助单髁置换术(rUKA)已广泛应用于单间室膝骨关节炎的治疗,其相比传统人工间隙平衡技术膝关节单髁置换术(mUKA)的有效性和安全性尚存质疑。目的:比较rUKA与mUKA的优劣,分析使用机械臂辅助技术的必要性。方法:本研究通过meta分析评估rUKA相对于mUKA对患者预后及假体生存是否存在优势。检索PubMed,Central,Scopus,Embase,Web of Science,中国知网,维普,万方等数据库,收集手术时间、伤口并发症、术后无原因疼痛、5年翻修率及原因等因素,连续变量使用标准化平均差及其相应的95%置信区间(95%CI)计算效应量,使用二分法数据合并以获得95%CI的相对风险(RR)计算二分变量的加权比值比和。使用Revman5.3进行数据分析。结果:本研究纳入16篇文献共2107例膝关节单髁置换,其中rUKA 882例,mUKA 1225例。rUKA组相比mUKA组的手术时间延长(MD:13.73,95%CI:4.83~22.62;P<0.01),伤口并发症和术后不明原因疼痛的差异无统计学意义,翻修率降低但差异无统计学意义(MD:0.56,95%CI:0.32~1.00;P=0.05),无菌性松动和假体感染的差异均无统计学意义。结论:rUKA相比mUKA无明显优势。展开更多
为了应对工作环境的动态变化以及人机交互的不确定性,设计了基于被动柔顺结构和主动柔顺控制的柔顺机械臂Soft Arm II.在关节电机和连杆之间加入串联弹性驱动器(SEA)传动模块,SEA传动模块由线弹簧周向均布构成;建立了3DOF柔顺机械臂的...为了应对工作环境的动态变化以及人机交互的不确定性,设计了基于被动柔顺结构和主动柔顺控制的柔顺机械臂Soft Arm II.在关节电机和连杆之间加入串联弹性驱动器(SEA)传动模块,SEA传动模块由线弹簧周向均布构成;建立了3DOF柔顺机械臂的运动学/动力学模型以及系统刚度模型,基于系统刚度模型提出工作空间典型位姿下关节刚度加权平均的SEA弹簧刚度确定方法;柔顺机械臂采用位置PID(比例-微分-积分)控制,并通过监控末端接触力和关节力矩适时修改指令轨迹.在柔顺机械臂Soft Arm II上执行了自由空间中的圆形轨迹跟踪、人机直线对推和碰撞模拟实验,结果显示,Soft Arm II在自由空间中具有较好的轨迹跟踪性能,能够实现与操作者的柔顺交互以及对碰撞的安全避让.基于SEA的被动柔顺结构设计以及基于末端力和关节力矩监控的控制策略能够满足人机共存环境对机械臂柔顺性及安全性的要求.展开更多
针对目前日光温室中番茄采摘主要靠人工且费时费力的问题,设计并制作了一种可以应用于日光温室的番茄采摘机器人。该机器人能够在大棚垄道间巡检并自动识别成熟番茄,完成采摘、收集。本设计以STM32微控制器为主控制器,使用麦克纳姆轮全...针对目前日光温室中番茄采摘主要靠人工且费时费力的问题,设计并制作了一种可以应用于日光温室的番茄采摘机器人。该机器人能够在大棚垄道间巡检并自动识别成熟番茄,完成采摘、收集。本设计以STM32微控制器为主控制器,使用麦克纳姆轮全向移动平台作为机器人的移动底盘,采用由Raspberry Pi 4B控制器驱动的深度相机作为成熟番茄的识别装置,底盘上平台安装风力补偿风机、可水平滑动的6自由度机械臂,机械臂搭载了附有薄膜压力传感器的柔性手爪。整个上平台由安装在底盘下平台的垂直升降机构驱动,滑动机构和升降机构均配有测距传感器,通过Raspberry Pi 4B所驱动的摄像头识别与捕捉,再通过串行总线将成熟番茄的坐标数据传输至STM32控制器,STM32控制器通过机械臂逆运动学分析驱动机械臂、滑轨与升降平台的联合动作,配合机械臂末端关节动作,即可实现番茄采摘。展开更多
文摘背景:机械臂辅助单髁置换术(rUKA)已广泛应用于单间室膝骨关节炎的治疗,其相比传统人工间隙平衡技术膝关节单髁置换术(mUKA)的有效性和安全性尚存质疑。目的:比较rUKA与mUKA的优劣,分析使用机械臂辅助技术的必要性。方法:本研究通过meta分析评估rUKA相对于mUKA对患者预后及假体生存是否存在优势。检索PubMed,Central,Scopus,Embase,Web of Science,中国知网,维普,万方等数据库,收集手术时间、伤口并发症、术后无原因疼痛、5年翻修率及原因等因素,连续变量使用标准化平均差及其相应的95%置信区间(95%CI)计算效应量,使用二分法数据合并以获得95%CI的相对风险(RR)计算二分变量的加权比值比和。使用Revman5.3进行数据分析。结果:本研究纳入16篇文献共2107例膝关节单髁置换,其中rUKA 882例,mUKA 1225例。rUKA组相比mUKA组的手术时间延长(MD:13.73,95%CI:4.83~22.62;P<0.01),伤口并发症和术后不明原因疼痛的差异无统计学意义,翻修率降低但差异无统计学意义(MD:0.56,95%CI:0.32~1.00;P=0.05),无菌性松动和假体感染的差异均无统计学意义。结论:rUKA相比mUKA无明显优势。
文摘为了应对工作环境的动态变化以及人机交互的不确定性,设计了基于被动柔顺结构和主动柔顺控制的柔顺机械臂Soft Arm II.在关节电机和连杆之间加入串联弹性驱动器(SEA)传动模块,SEA传动模块由线弹簧周向均布构成;建立了3DOF柔顺机械臂的运动学/动力学模型以及系统刚度模型,基于系统刚度模型提出工作空间典型位姿下关节刚度加权平均的SEA弹簧刚度确定方法;柔顺机械臂采用位置PID(比例-微分-积分)控制,并通过监控末端接触力和关节力矩适时修改指令轨迹.在柔顺机械臂Soft Arm II上执行了自由空间中的圆形轨迹跟踪、人机直线对推和碰撞模拟实验,结果显示,Soft Arm II在自由空间中具有较好的轨迹跟踪性能,能够实现与操作者的柔顺交互以及对碰撞的安全避让.基于SEA的被动柔顺结构设计以及基于末端力和关节力矩监控的控制策略能够满足人机共存环境对机械臂柔顺性及安全性的要求.
文摘针对目前日光温室中番茄采摘主要靠人工且费时费力的问题,设计并制作了一种可以应用于日光温室的番茄采摘机器人。该机器人能够在大棚垄道间巡检并自动识别成熟番茄,完成采摘、收集。本设计以STM32微控制器为主控制器,使用麦克纳姆轮全向移动平台作为机器人的移动底盘,采用由Raspberry Pi 4B控制器驱动的深度相机作为成熟番茄的识别装置,底盘上平台安装风力补偿风机、可水平滑动的6自由度机械臂,机械臂搭载了附有薄膜压力传感器的柔性手爪。整个上平台由安装在底盘下平台的垂直升降机构驱动,滑动机构和升降机构均配有测距传感器,通过Raspberry Pi 4B所驱动的摄像头识别与捕捉,再通过串行总线将成熟番茄的坐标数据传输至STM32控制器,STM32控制器通过机械臂逆运动学分析驱动机械臂、滑轨与升降平台的联合动作,配合机械臂末端关节动作,即可实现番茄采摘。
