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关键词： 超声手术刀   微创外科   柔性超声刀   多自由度   可操纵执行末端  

摘要： 超声手术刀作为一种广泛应用的高效精准的能量器械,具有同时切割止血、较小热损伤、几乎无烟雾、自净能力强等优势,但是由于现有超声手术刀结构的约束,其运动自由度少,限制了其应用在机器人操作中的灵活性。经过科研人员在结构方面的不断优化和改进,在原有刚性超声手术刀的基础上,加入柔性结构,衍生出更加灵活的多自由度柔性超声手术刀。本文综述了刚性超声手术刀的发展以及柔性超声手术刀现有的设计方案,对于刚性超声刀的研究主要集中在结构的轻便以及工作性能的提高,对于柔性超声刀的设计分为将微型化的超声换能器放置在手柄端和放置在执行末端两类,分别分析这2种设计方案的具体结构,并讨论其优势和局限性。最后,对微创外科多自由度柔性超声刀未来的发展趋势提出展望。

关键词： 巷道支护   智能化   自由度   液压支护机器人   关节  

摘要： 目前煤矿巷道掘进支护过程中存在支护效率低、支护劳动强度大、安全风险系数高等问题,这些问题将影响巷道的支护和掘进速度,最终影响煤矿的开采效率。设计了七自由度掘进工作面液压支护机器人,该机器人与传统机器人不同,其大臂具有伸缩功能,各个关节均采用液压驱动,通过伸缩大臂到达不同的工作区域,而且该支护机器人可以安装在掘进工作面的支护平台上进行巷道支护。根据工况,计算各关节所需要的力矩,并对液压支护机器人进行运动学分析;为实现巷道的安全高效智能支护、掘进,提出了一种以机器人代替矿工的掘进支护施工新方案。

关键词： 止血方法   自体动静脉内瘘   血液透析   舒适度   护理  

摘要： 目的:探讨两指点压法与弹力带环臂式捆扎止血在自体动静脉内瘘拔针后止血中的应用效果。方法:选择2022年3月-2023年2月我院收治的维持性血液透析病人120例,采用随机数字表法分为对照组和观察组,各60例。对照组病人拔针后使用弹力带环臂式捆扎止血,观察组病人拔针后使用两指点压法止血。比较两组止血效果、压迫止血不良事件发生率、内瘘并发症发生率及病人舒适度情况。结果:两组拔针后压迫止血时间、出血量、压迫止血不良事件发生率、内瘘并发症总发生率及上肢麻木、疼痛情况比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:两指点压法止血效果优于弹力带环臂式捆扎止血,有助于降低压迫止血不良事件发生率及内瘘并发症发生率,提高病人舒适度。

关键词： 并联机构   自由度   运动学   工作空间  

摘要： 针对当前主从式医疗手术机器人主手结构设计及高精度运动的需要,设计了一种可在空间中做定心运动的两自由度并联机构-2RRR型并联机构。首先,基于约束螺旋理论分析了该2-RRR并联机构的自由度数目和性质,并采用修正的Grübler-Kutzbach准则对机构的自由度分析进行验证;然后,基于机构的结构特性及几何约束条件,采用封闭矢量法构建了机构的正逆运动学模型,获得了其位置的封闭解;最后,通过仿真软件Adams对机构进行了运动学仿真计算验证,仿真结果证明了机构设计的合理性及运动学求解方法的正确性,为该并联机构在医疗手术机器人主手中的设计与应用提供理论依据。

关键词： 涉圆锥曲线   直线交点   坐标求解   关键能力   蝴蝶定理  

摘要： 回眸2022年北京、浙江及全国甲、乙卷4套高考数学试题的压轴题,研究者不难发现解析几何是排在首位的,也的确压准了中学数学教学中的轴线,并且深深地切入考生的痛点——数学运算策略、习惯与关键能力方法.通过纵向比较近5年高考解析几何趋势和横向剖析2022年全国4套试题及北京、浙江等试题,研究者就会发现压轴题其实都是涉圆锥曲线一条直线上点的坐标表示另一点的坐标的求解问题.顺着命题发展延伸脉络来观察,涉圆锥曲线的两条直线交点坐标求解问题会成为新的热点.鉴于此,文章将就命题生成机理分析、命题生成案例举隅、涉圆锥曲线两条直线交点坐标运算问题进行阐析.

关键词： 低自由度   视觉搜寻与抵近   粗搜索   精定位   车臂协同运动  

摘要： 针对陌生环境下的目标搜索问题,提出了一种移动机械臂低自由度视觉搜寻与抵近策略。首先研究了两关节机械臂组合视野空间大小,基于两关节运动实现未知空间的目标粗搜索,获取目标物的粗略位置;然后根据几何关系推算机械臂两关节的后续运动角度,使目标物位于视野中心,实现精定位;最后采用车臂协同控制策略,控制机械臂抵近目标,并保证目标始终位于视野中心区域,得到更好的抵近精度。仿真结果表明,该方法使用二自由度即可实现目标的搜索与抵近,控制器设计简单,定位效率高,适合工程应用。

关键词： 定位平台   压电陶瓷   柔性铰链   柔顺并联机构  

摘要： 设计了一种由压电陶瓷驱动的整体式空间四自由度柔顺并联定位平台,使用柔性铰链代替传统的运动副,消除了传统机构铰链配合的摩擦与间隙。建立了空间四自由度定位平台的运动学模型,使用三维建模软件建立几何模型。通过计算得到解析结果,并对空间四自由度柔顺并联定位平台进行有限元分析,得到其位移特性。比较理论计算和有限元仿真结果,得出误差在允许范围内,验证了设计的定位平台的可行性。

关键词： 并联机器人   三自由度   运动学   动力学   狭长空间  

摘要： 并联机器人因具有刚度大、结构稳定、承载能力大和运动负荷小等优点,在农业和工业等领域得到了广泛的应用。现有大部分并联机器人因支链呈空间对称分布,难以进入狭长空间工作。因此,针对狭长的工作环境,提出了一种新型三自由度并联结构,该机构整体沿一条直线导轨方向布置,减少了垂直于导轨方向的宽度,使之易于放入狭窄的空间内,同时能拥有较大工作空间,并实现3个自由度上的平动运动。通过G-K公式计算机构自由度;验证了该并联机器人设计的合理性;对平台进行了运动学和动力学分析;并根据遗传算法分析其奇异性;通过解析法对机构工作空间进行了分析。研究成果为三自由度并联机器人进入狭长空间工作提供了新的思路与构型。

关键词： 达芬奇机器人   立体图像   手术器械   机器人辅助腹腔镜   手术医师   光学放大   腔镜手术   自由度  

摘要： 达芬奇机器人可给手术医师提供光学放大10倍的高清立体图像,而且具有突破人手极限的可转腕手术器械,拥有7个自由度,在狭窄解剖区域中操作,比人手更灵活。腹腔镜下手工吻合一直是腔镜手术操作的一个难点。机器人辅助腹腔镜下手工吻合,可充分利用机器人镜下优势,达到吻合确切、便捷,且操作更简单,费用更为节省。

关键词： 微电网   等值建模   鲁棒性   k-means++聚类   卷积神经网络   Fisher判别准则  

摘要： 发展高比例可再生能源接入的微电网是构建新型电力系统,实现中国能源安全和低碳发展的重要手段。在分析微电网所接入系统的动态特征时,现有等值模型存在鲁棒性不强的问题,即等值模型虽然可以很好地复现真实系统在训练故障下的动态特征,但却无法准确反映系统在未知故障(非训练故障)下的真实响应。为此,首先采用k-means++对微电网的典型运行方式进行有效区分,以表征系统的随机性和时变性特征;其次,采用基于关键参数筛选的参数辨识方法,避免了参数辨识过程中的多解问题;然后,针对系统不同典型运行方式,利用卷积神经网络对等值模型参数进行泛化;最后,基于Fisher判别准则实现了等值模型参数的在线匹配,并在某实际微电网模型中验证了所提方法的有效性。