首页 > 新闻中心 > 行业动态 > UR机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究

UR机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究

发布时间:2021-06-21 17:27:19     作者:显扬科技

      影像引导的机器人经皮穿刺系统具有手术靶点定位精度高、可重复性强、稳定性好,并且能长时间连续工作等优点,能够将医生从繁杂重复的步骤中解放出来使其将更多的注意力集中于关键操作。

      目前,基于影像引导的机器人穿刺手术系统大多基于CT、MRI等设备,而使用超声成像作为引导方式的研究还较少;超声成像具有无辐射损伤、便捷经济、使用方便、不受空间限制、实时灵活等优点,但由于其成像结果的二维性,在用于引导基于机器人的穿刺手术方面的研究和发展受到了一定的限制,针对这一现状并结合临床腰椎穿刺手术在超声引导下进行的实际情况,本文提出了一种机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制系统。

      首先,本文详细论述了国内外超声图像引导下的穿刺辅助机器人和医学三维图像重建的研究现状,结合研究的背景、意义和现状提出了本文的研究方案和目标。

      搭建了基于UR机械臂的腰椎穿刺超声扫描系统,并对系统硬件和系统的工作流程进行了详细的介绍和论述;利用D-H分析方法对UR3机械臂建立了 D-H参数并进行了正、逆运动学的分析,分析了其运动时可能遇到的奇异位置点。

      其次,基于机械臂官方的URSDK(.Net 4.0)开发包和TCP/IP网络协议开发了机械臂扫描控制软件,使机械臂能够在操作者与软件的交互控制下夹持超声扫描探头确定扫描的起止点并执行规划下的扫描以采集感兴趣部位的二维超声图像序列。针对二维超声图像序列的三维重建,详细论述了医学图像三维重建可视化的原理、步骤和方法,制定并论述了本文所采用的基于VTK的光线投影重建算法步骤,编写了用于三维重建的程序。

      然后,按步骤执行控制软件系统采集水下腰椎模型和CIRS MODEL 034腰椎穿刺模型的二维超声图像序列并基于VTK程序进行三维重建,比较了线性插值算法和邻近插值算法、高斯平滑滤波和三维中值滤波以及无滤波算法时的重建结果,并对结果进行了分析讨论,实验结果证明系统能够正常稳定工作并采集不同模型的二维超声图像序列用于三维重建,同时也证明了三维重建方法的可行性和有效性。最后,对本文研究中所存在的问题与不足进行了分析与讨论,并对后续研究方法的改进和系统新设备的引入进行了设计和展望。

备注:本文出自北京协和医学院 董亚斌 硕士学位论文《机械臂辅助腰椎穿刺超声扫描控制研究》如有侵权,请联系我们删除。
 
显扬科技优势:
      显扬科技是国家高新技术企业,在机器人、机器视觉方面有多年的研发与产业化经验,可为你提供完善的售后与保修服务,以及其他研发方面协作,并且提供专用移动机器人工作台。
      显扬科技已成功销售Franka机器人、UR机器人、Robotiq夹具等产品给浙江大学,清华大学,哈尔滨工业大学等,获得了非常好的评价。显扬科技研发人员超过50人,精通UR,Franka,遨博机器人安装、调式、二次开发等,对基于协作机器人的各种应用开发已有超过8年经验。
 
关于显扬科技:
      显扬科技(www.hinyeung.com)专注研发并产业化高速高清三维机器视觉设备、智能协作机器人系统。显扬科技创建了一个集高精度视觉传感器、智能协作机器人、智能感知与控制系统平台,让机器人更加智能、可靠,适用于更多复杂的应用场景。显扬科技研发的三维机器视觉设备精度能达亚微米级,三维数据采集帧率高达300帧,具有高精度、大景深、高稳定性的优势,已在多个领域成功替代进口同类产品。目前,显扬科技产品已成功应用于食品、电器、陶瓷、物流、教育科技、新零售等行业。显扬科技创始团队由香港中文大学数名博士组成,公司研发人员均来自海内外名校。公司知识产权超过50项,产品已经通过欧盟CE认证。显扬科技已完成投资与融资约5000万人民币。
 
显扬生态: UR优傲协作机器人 | AUBO遨博移动机器人 | Franka 协作机器人 | 艾利特协作机器人 | Kuka iiwa 协作机器人 | ABB工业机器人 | 海康工业镜头 | 海康工业相机 | 伯朗特工业机器人 | 爱普生Epson工业机器人 | robotiq夹爪 | robotiq真空吸盘 | robotiq腕部相机| 慧灵机器人电爪 | 研华工控机 |超恩工控机 | 创想三维3D打印机 | AGV | 机器人关节 | 精密机械加工服务
 
应用案例方向:1.三维机器视觉机器人引导系统 2.工业检测与测量系统3.教育行业解决方案4.智慧零售解决方案
 
应用场景:汽车制造行业 | 3C行业 | 电子电气 | 机械加工 | 液晶半导体 | 食品加工行业 | 医药行业 | 化工行业 | 教育行业 | 生活 | 其他行业
详询:18670025215(丁先生)   www.hinyeung.com

显扬(深圳)

深圳市福田区长富金茂大厦1号楼4112室

显扬(佛山)

佛山市南海区狮山镇广工大数控装备协同创新研究院A座507

微信公众号二维码

微信公众号

市场微信

合作咨询

电话:0755-83215213
手机:18670025215
邮箱:jim@hinyeung.com