[1]卢钰,封海波,付宜利,等.磁锚定手术机器人立体视觉伺服控制研究[J].机械与电子,2016,(08):66-70.
　LU Yu,FENG Haibo,FU Yili,et al.Research on Stereo Visual Servoing Control of a Magnetic Anchor Endoluminal Surgical Robot[J].Machinery & Electronics,2016,(08):66-70.
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磁锚定手术机器人立体视觉伺服控制研究
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2016年08期
页码:
66-70
栏目:
智能工程
出版日期:
2016-08-25

文章信息/Info

Title:
Research on Stereo Visual Servoing Control of a Magnetic Anchor Endoluminal Surgical Robot
作者:
卢钰1; 封海波1; 付宜利1; 吕毅2
（1.哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2. 西安交通大学医学院第一附属医院肝胆外科，陕西 西安 710061)
Author(s):
LU Yu1;  FENG Haibo1;  FU Yili1; LU Yi2
(1.School of Mechanical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China;2. Department of Hepatobiliary Surgery, The First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710061, China)
关键词:
单孔腹腔镜手术; 立体视觉; 视觉伺服; 基于图像; 医疗机器人
Keywords:
laparo endoscopic single-site surgery;  stereo vision;  visual servoing;  image-based;  medical robot
分类号:
TP242.62
文献标志码:
A
摘要:
面向单孔腹腔镜手术特点，设计了一种立体视觉系统，能为磁锚定手术机器人提供清晰的视野并能进行视觉测量。通过深度误差分析和景深的计算进行立体视觉平台的设计。对磁锚定手术机器人建立运动学模型和摄像机模型，并通过立体视觉进行关节向量的视觉测量。控制策略是以全体雅克比的在线估计和角度估计作为更新律。最后，通过仿真验证了控制系统的有效性。
Abstract:
In response to the characteristics of LaparoEndoscopic Single-site Surgery (LESS),a stereo vision system is designed to provide a clear view of a magnetic anchor endoluminal surgical robot and to carry out a surgical robot vision measurement. The stereo vision platform is designed through a depth error analysis and field depth calculation. Kinematics models and camera models of magnetic anchor endoluminal surgical robots are set up. The joint vector is measured by stereo vision. Updating law is online estimation of overall Jacobi and angle estimation. At last, a simulation experiment is carried out to demonstrate the effectiveness of the control system.

参考文献/References:

[1]庄金磊.磁锚定腹腔手术机器人视觉与控制研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.
[2]刘星洋.磁锚定腹腔内手术机器人机构设计分析与实验研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.
[3]Kyt M, Nuutinen M, Oittinen P. Method for measuring stereo camera depth accuracy based on stereoscopic vision[C]//IS&T/SPIE Electronic Imaging. International Society for Optics and Photonics, 2011: 78640I-78640I-9.
[4]章毓晋. 图像工程[M]. 北京：清华大学出版社有限公司, 2005.
[5]徐德.机器人视觉测量与控制[M]. 北京：国防工业出版社, 2011.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2016-05-06
基金项目：国家自然科学基金科学仪器项目(81127005/H0322) ；哈尔滨工业大学创新基金项目(HIT.NSRIF.2014060)
作者简介： 卢钰（1991-），女，辽宁丹东人，硕士研究生，研究方向为外科手术机器人；封海波（1975-），男，黑龙江哈尔滨人，博士，讲师，研究方向为医疗机器人；付宜利（1966-），男，河北秦皇岛人，教授，博士研究生导师，研究方向为医疗机器人；吕毅（1963-），男，陕西眉县人，教授，博士研究生导师，研究方向为肝脏
更新日期/Last Update: 2016-08-25