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公开(公告)号：CN118169670A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410292983.4
申请日：2024-03-14
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G01S13/42 , G01S13/58 , G01S13/89 , G01S13/931 , G01C22/00
摘要： 本发明提供一种基于地图的4D毫米波雷达定位方法及系统，包括：步骤S1：提取地面点云，比较连续两帧点云，去除地面下的干扰点；步骤S2：去除点云中的动态点，并估计出设备的线速度和角速度；步骤S3：利用4D毫米波雷达点云和局部子地图的配准获得相对位姿变换估计并构建位姿图，并估计先验定位，利用图优化估计出最优的位姿；步骤S4：如果检测到设备仍处于先验地图范围内，则输出步骤S3的定位位姿估计，如果判断设备运动到地图未知的区域，则利用估计的自车速度进行预积分，构建局部地图，走出地图未知区域后进行位姿图优化，从而输出定位位姿并更新全局地图。本发明能够利用4D毫米波雷达在先验地图的基础上进行精确、鲁棒的定位和地图更新。
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公开(公告)号：CN114905549B
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202210389927.3
申请日：2022-04-14
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供一种用于绳驱柔性机器人末端三维力感知方法及系统，包括将机器人基部和末端设计成四根梁结构；将四根光纤固定于基部四根梁上，每根光纤有一个FBG传感器；将四根光纤装配于机器人的驱动腔道作为驱动丝，每根光纤有两个FBG传感器；将所有的FBG传感器分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ；利用Ⅰ组求机器人末端的力矩，求得末端x和y方向的力；Ⅱ组求驱动丝的拉力；Ⅲ组求机器人基部的力矩；通过末端x和y方向的力、驱动丝的拉力、基部的力矩和机器人末端的位姿解耦末端z方向的力。本发明的FBG传感器的配置方式保证了柔性机器人紧凑的结构和大的内腔；无需建立复杂数学模型，无需柔性机器人保持弹性特征，也可适用于关节铰链式连续体机器人。
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公开(公告)号：CN117079921A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311086392.3
申请日：2023-08-28
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明公开了一种用于引导控制微导丝机器人的磁场施加系统。包括移动操作台装置(2)、第一磁场施加装置(1)和第二磁场施加装置(3)；移动操作台装置具有操作台(21)以及位移驱动机构，位移驱动机构能够驱动操作台做位移动作；操作台的位移路径上具有第一停泊位置和第二停泊位置；第一磁场施加装置设置在第一停泊位置处，当操作台移动至第一停泊位置处时，第一磁场施加装置能够对操作台的置物区域施加磁场；第二磁场施加装置设置在第二停泊位置处，当操作台移动至第二停泊位置处时，第二磁场施加装置能够对操作台的置物区域施加磁场。本发明的磁场施加系统对微导丝机器人施加不同功能实现的磁场，对微导丝机器人的控制全面高效。
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公开(公告)号：CN117064545A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311266997.0
申请日：2023-09-27
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： A61B34/00 , A61B34/30 , A61B34/35 , A61B34/20 , A61B34/10 , A61B90/00 , G06T17/00 , G06T19/00 , G06T7/73
摘要： 本发明提供了一种基于增强现实的机器人腔内介入远程呈现方法及系统，包括：对患者端的硬件系统进行标定；在不同视野方向分别采集多张单目相机的图像，对患者端的实际场景进行三维重建，构建VR交互界面；移动单目相机以获得多个最佳观察视野方向，记录相应的机械臂姿态信息；在单目相机图像上，利用标定结果和图像处理将虚拟解剖结构和虚拟介入器械叠加到现实场景，构建AR反馈界面；医生端的可视化设备远程获取患者端设备的VR和AR界面，通过远程遥操作或示教方式改变视野方向，允许医生从不同方向观察并透视关键解剖结构和介入器械；重建了患者端的场景，为机械臂的远程遥操作提供虚拟现实交互界面。
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公开(公告)号：CN116175521A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202211455197.9
申请日：2022-11-21
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种基于折纸结构的旋转型气动驱动器，包括多节气囊；所述气囊具有容纳腔；多节气囊的一边边线共线对齐相连，形成旋转轴；基于折纸结构的旋转型气动驱动器具有展开状态与收缩状态；展开状态与收缩状态之间的切换依靠外界气流压力变化实现；所述基于折纸结构的旋转型气动驱动器能够承受正压气流与负压气流；当外界通入正压气体时，气动驱动器呈展开状态，当外界通入负压时，气动驱动器呈收缩状态。气囊包括折纸结构与密封层结构；折纸结构由纸片结构折叠、剪裁、粘接而成。本发明在折纸结构的支撑下，结构强度高，不但能够承受正压气流，还能够承受负压气流，在负压驱动时，能够承受更大的周向收缩力，即具有较大的反向旋转能力。
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公开(公告)号：CN114216594B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202111459035.8
申请日：2021-12-01
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种机械手，包括：多维力和力矩传感器，所述多维力和力矩传感器包括：力和力矩传感器基底、力和力矩传感器固定端、通道以及光纤布拉格光栅传感器组；力和力矩传感器一端设置力和力矩传感器固定端，力和力矩传感器固定端连接力和力矩传感器基底；力和力矩传感器内部设置通道，力和力矩传感器基底上设置光纤布拉格光栅传感器装配槽组，光纤布拉格光栅传感器装配槽组内安装光纤布拉格光栅传感器组；力和力矩传感器基底沿半剖面所在平面内设置大于等于一个拐角。本发明利用光纤布拉格光栅传感器基于竖直和螺旋方向混合布置在力和力矩传感器基底结构表面上的特点，能够减小整体尺寸并获得多维力和力矩数据反馈，可实现更狭窄和有限的手术空间内等相关操作。
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公开(公告)号：CN111854655B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202010712953.6
申请日：2020-07-22
申请人： 上海交通大学 , 中国航发商用航空发动机有限责任公司
IPC分类号： G01B17/02
摘要： 本发明提供了一种适用于数控车床的非接触式超声波测厚系统及测厚方法，包括法向调整装置、耦合剂喷口装置以及数据采集和处理装置，所述耦合剂喷口装置安装在法向调整装置上，所述数据采集和处理装置分别与法向调整装置、耦合剂喷口装置通讯连接，数据采集和处理装置能够控制法向调整装置驱使耦合剂喷口装置运动，本发明使用非接触式超声波探头，采用耦合剂喷口流道的结构，使水浸式探头完全浸没在耦合剂中，解决了非接触、无摩擦、高速的厚度测量，并具备法向控制功能，能够实现高精度的原位厚度测量，也能够实现外表面复杂曲面的厚度测量，能够实现连续快速测量，寿命长，应用范围广泛。
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公开(公告)号：CN112985656B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202110169237.2
申请日：2021-02-07
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： G01L1/24
摘要： 本发明提供了一种柔性机器人的力或力形状感知一体化驱动丝及其应用方法，包括：光纤传感器；所述光纤传感器包括光纤布拉格光栅根据使用需求沿所述光纤主体长度方向刻蚀；所述光纤主体采用强度、韧性达到预设要求的光导纤维材料为主体。本发明实现单根驱动丝和光纤传感器的结合体集中在单个工作通道内，从而使柔性机器人具备较小的结构尺寸，可应用于多种类别的丝驱动柔性医疗机器人，对柔性机器人辅助医疗手术的微创性、有效性、安全性等具有重要的应用价值，能够保证快速且安全的开展诊断和治疗来保障国民健康和造福于人类。同时，本发明也可应用于其他领域的丝驱动柔性机器人。
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公开(公告)号：CN111993422B
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202010801900.1
申请日：2020-08-11
申请人： 上海交通大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明提供了一种基于无标定视觉的机器人轴孔对准控制方法，包括步骤S1：图像处理，采集目标轴孔的图像，并提取相应的图像特征；步骤S2：无标定视觉伺服控制对准，使用通过步骤S1获得的所述图像特征用于控制反馈，控制机器人运动到轴孔对准位置，完成轴孔对准任务。本发明提供的基于无标定视觉的机器人轴孔对准控制方法采用无标定视觉的方法进行轴孔对准，无需估计图像雅克比矩阵，计算简单高效；采用消失点特征和端面圆心特征点完成旋转和平移运动解耦控制，能够控制机器人快速而平滑地运动，并且能够有效克服工具形变带来的对准困难，提高轴孔接插装配的质量和可靠性。
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公开(公告)号：CN113155140A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110350778.5
申请日：2021-03-31
申请人： 上海交通大学
摘要： 本发明提供了一种用于室外特征稀疏环境下的移动机器人视觉惯性SLAM方法及系统，包括：获取室外特征稀疏环境下的环境图像，并对环境图像进行预处理，得到预处理后的环境图像；通过分块SIFT特征提取算法提取预处理后的环境图像的稀疏特征；通过惯性单元IMU的预积分量对机器人帧间运动进行估计，并估计匹配点的帧间位移，通过位移的大小对稀疏特征的重要性进行评判，计算得到视觉重投影误差；根据IMU预积分过程中的方差累计得到IMU误差；根据视觉重投影误差以及IMU误差共同构建损失函数；通过非线性优化方法最小化损失函数，求解机器人的位姿变换和地图点空间坐标。本发明可以降低光照剧烈变化和特征稀疏等困难对定位性能的影响，提高移动机器人在复杂室外环境下的自主性。
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