骨折复位手术机器人系统及方法

    公开(公告)号:CN109998687B

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN201910310370.8

    申请日:2019-04-17

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种骨折复位手术机器人系统及方法,其中,系统包括:手术图像采集设备,用于采集手术实时的透视图像;远程控制工作站,远程控制工作站包括图形界面,用于接收透视图像,并通过图形界面显示透视图像,以生成或接收医生的骨折复位规划路径,并且通过图形界面显示骨折复位规划路径,以及根据骨折复位规划路径获取机器人控制量;骨折复位机器人,用于接收机器人控制量,并根据机器人控制量执行相应运动,以完成骨折复位手术。该系统有效避免了额外标志物的安装以及标定与注册过程,且比起传统基于“术前规划‑术中执行”机器人控制方法可以获得更高的手术精度,并具有构成简单、使用方法清晰直观、且可以应对各种复杂的骨折情况的优点。

    模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统

    公开(公告)号:CN110141365B

    公开(公告)日:2021-01-26

    申请号:CN201910372778.8

    申请日:2019-05-06

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61B34/35 A61B90/00

    摘要: 本发明公开了一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统,包括进给运动装置和捻旋运动装置,所述进给运动装置在拉动下进行直线运动,用于向所述末端执行器发出直线运动信息;所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上,所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动,向所述末端执行器发出旋转运动信息。该遥控系统,采用远程遥控操作方法,医生可以免受X光辐射,保障了医生自身的健康;同时医生可以跨地区进行手术。由于该遥控系统是通过拉动和捻旋操作方式来控制末端执行器对导管/导丝进行直线推送和捻旋推送,与医生原手动操作方式的习惯相同,有利于提高手术质量。

    可显示三向隔振频率和调整平衡位置的全向设备减振支座

    公开(公告)号:CN110529698B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201910740983.5

    申请日:2019-08-12

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: F16M5/00 F16F15/04 F16F3/02

    摘要: 本发明提出了一种可显示三向隔振频率和调整平衡位置的全向设备减振支座,该减振支座包括:机械接口与被隔振对象相连;至少一个承载弹性元件按照预设角度以串联方式和/或并联方式相对倾斜设置,以承受并传递被隔振对象的载荷;载荷平衡位置显示标记组件用于获取并显示隔振器受到载荷时隔振频率;位置调整装置与载荷平衡位置显示标记组件相连,以根据频率调整承载弹性元件和被隔振对象之间的相对位置,以使隔振器受到的载荷满足预设频率要求。该减振支座在满足隔振的刚度、阻尼要求的基础上,引入实际载荷静平衡位置标记显示、静平衡高度位置调整功能,具有隔振频率可检测和可调整静平衡位置的特点。

    具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统

    公开(公告)号:CN108327714B

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201810107125.2

    申请日:2018-02-02

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统,包括:多个传感器,用于检测当前路面参数和当前车辆参数;信息感知系统,用于根据当前路面参数和当前车辆参数得到路面信息和车辆信息;执行器,用于输出给具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆;次级控制器,用于根据车轮力矩信号与悬挂行程信号控制执行器驱动车辆;整车控制系统,用于接收驾驶员或智能决策系统输入的决策指令,并根据决策指令、获取路面信息和车辆信息得到车轮力矩信号与悬挂行程信号,以控制次级控制器控制执行器驱动车辆。该系统增加了车辆的垂向姿态控制能力,大大提高了车辆的姿态稳定性,有效提高了车辆的运动稳定性。

    融合图像和力信号的介入手术器具载荷识别装置及方法

    公开(公告)号:CN110215239A

    公开(公告)日:2019-09-10

    申请号:CN201910369069.4

    申请日:2019-05-05

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61B17/00 A61B90/00

    摘要: 本发明公开了一种融合图像和力信号的介入手术器具载荷识别装置及方法,其中,该装置包括:X光机、力传感器和中控机,其中,X光机放置于手术床旁,用于对被测器具的前端进行间断或连续拍摄,采集被测器具的图像信号和几何模型;力传感器安装在被测器具的末端,用于采集操作被测器具产生的力信号;中控机用于根据图像信号、几何模型和力信号计算出被测器具前端的载荷值,从而根据载荷值判断是否停止器具操纵执行器的手术操作。该装置利用X光机传回的图像信号和力传感器传回的力信号,对器具前端的受力情况进行计算,提高了被测器具受力的估计精度,以此基础进行手术操作可以降低手术风险。

    运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器

    公开(公告)号:CN110141366A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910373134.0

    申请日:2019-05-06

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61B34/35 A61B90/00

    摘要: 本发明公开了一种运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,包括导丝/导管旋转器、导丝/导管直线运动器和六自由度力传感器,其中,导丝/导管旋转器用于接收遥控系统发出的旋转遥控指令,以对固定在导丝/导管旋转器上的导丝/导管进行旋转;导丝/导管直线运动器用于接收遥控系统发出的直线运动遥控指令,以对安装在导丝/导管直线运动器上的导丝/导管旋转器进行直线移动,从而带动导丝/导管直线移动;六自由度力传感器用于检测导丝/导管在旋转或直线运动中受到的阻力,并产生力信号反馈给遥控系统,以使遥控系统根据力信号和实测端点位置进行运动规划与运动分解。该执行器手术操作可靠安全且准确,可以提高手术质量。

    模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统

    公开(公告)号:CN110141365A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910372778.8

    申请日:2019-05-06

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61B34/35 A61B90/00

    摘要: 本发明公开了一种模拟医生手术操作的血管介入手术辅助装置遥控系统,包括进给运动装置和捻旋运动装置,所述进给运动装置在拉动下进行直线运动,用于向所述末端执行器发出直线运动信息;所述捻旋运动装置固定在所述进给运动装置上,所述捻旋运动装置在捻动下进行旋转运动,向所述末端执行器发出旋转运动信息。该遥控系统,采用远程遥控操作方法,医生可以免受X光辐射,保障了医生自身的健康;同时医生可以跨地区进行手术。由于该遥控系统是通过拉动和捻旋操作方式来控制末端执行器对导管/导丝进行直线推送和捻旋推送,与医生原手动操作方式的习惯相同,有利于提高手术质量。

    360度全向单边独立悬架系统

    公开(公告)号:CN107244201B

    公开(公告)日:2019-04-02

    申请号:CN201710313082.9

    申请日:2017-05-05

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B60G3/28 B60G11/00 B60K7/00

    摘要: 本发明提出的360度全向单边独立悬架系统,属于四轮独立驱动电动车悬架系统技术领域,当车轮电动源采用传统轴式电机时,包括位于轮毂内侧的转向器机械接口、直接缓冲式支架、转动副或球铰、笼状动力支架;当车轮采用电动源采用轮毂电机时,包括轮毂,以及位于该轮毂同一侧的转向器机械接口、摇臂式支架、转动副或球铰、板状动力支架;本发明实现了四轮独立驱动、独立转向,进而可实现车辆横向移动、原地转向,同时尽可能地保留了与现行汽车行驶系组件通用的机械接口与元件,具有良好的可移植性。

    一种人体脚部仿生外骨骼系统

    公开(公告)号:CN106344344B

    公开(公告)日:2018-08-28

    申请号:CN201610842313.0

    申请日:2016-09-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A61H1/02 A61H3/00

    摘要: 本发明公开了一种人体脚部仿生外骨骼系统,属于人体仿生技术领域,该外骨骼系统包括限位装置和测距装置;所述限位装置与人体腿部仿生外骨骼相接,该限位装置包裹于人体脚部及普通鞋外部,用于限制人体脚部及普通鞋与该人体脚部仿生外骨骼系统之间的相对运动;所述测距装置固定于限位装置一侧,用于测量所述人体脚部仿生外骨骼系统与前方、下方障碍物的距离,并与外部的控制系统进行信号传输;本发明能够实现人体脚部仿生外骨骼的踝关节伸展自由度的随动运动,且可与普通鞋适配,同时可进行路面信息采集,对平地和台阶进行识别,进而为实现连续的上下台阶模式奠基。

    具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统

    公开(公告)号:CN108327714A

    公开(公告)日:2018-07-27

    申请号:CN201810107125.2

    申请日:2018-02-02

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆控制系统,包括:多个传感器,用于检测当前路面参数和当前车辆参数;信息感知系统,用于根据当前路面参数和当前车辆参数得到路面信息和车辆信息;执行器,用于输出给具有主动姿态调节能力的分布式独立驱动车辆;次级控制器,用于根据车轮力矩信号与悬挂行程信号控制执行器驱动车辆;整车控制系统,用于接收驾驶员或智能决策系统输入的决策指令,并根据决策指令、获取路面信息和车辆信息得到车轮力矩信号与悬挂行程信号,以控制次级控制器控制执行器驱动车辆。该系统增加了车辆的垂向姿态控制能力,大大提高了车辆的姿态稳定性,有效提高了车辆的运动稳定性。