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静脉穿刺机械臂穿刺与挑针动作
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作者 丁皓 庄逸 +7 位作者 阚孟菲 夏冬阳 丁思吉 盛诗梦 徐欣茹 尚昆 杨戈尔 吕杰 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期375-381,共7页
目的提出一种新型多关节串联静脉穿刺系统,探究其穿刺过程中进针、挑针动作涉及的以力学、运动学为基础的相关控制问题,验证此系统的可行性。方法搭建穿刺机械臂实物,结合穿刺力学模型提出进针位移控制算法。利用DH法进行正运动学解算,... 目的提出一种新型多关节串联静脉穿刺系统,探究其穿刺过程中进针、挑针动作涉及的以力学、运动学为基础的相关控制问题,验证此系统的可行性。方法搭建穿刺机械臂实物,结合穿刺力学模型提出进针位移控制算法。利用DH法进行正运动学解算,得到末端针尖坐标,再利用几何法进行逆运动学解算,正逆过程联系紧密。采用运动学正解-逆解-再正解方法比较挑针前后的末端坐标位置误差,最后结合实物进行实验验证与仿真。结果经过仿真及实验,验证理论模型的准确性。利用该进针算法可以实现一针见血,为机械臂动作的控制提供理论依据。挑针前后末端位置误差可以控制在1 mm以内。机械臂在挑针过程中末端针尖几乎保持固定,故此套挑针方案可行,基本可以验证机械臂挑针动作满足精度与安全要求。结论该静脉穿刺机械臂真实模拟穿刺过程的进针、挑针动作,能够安全、准确地实现进针穿刺和以针尖为定点的挑针动作,具有一定的临床使用价值。 展开更多
关键词 静脉穿刺 穿刺力学 机器人控制 正逆运动学
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