第1章概述1
1.1醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展機(jī)遇1
1.2醫(yī)療機(jī)器人的歷史變革2
1.2.1手術(shù)機(jī)器人2
1.2.2血管介入手術(shù)5
1.2.3血管介入手術(shù)機(jī)器人8
1.3血管介入手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀10
1.3.1國外血管介入手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀10
1.3.2國內(nèi)血管介入手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀21
1.4自主/半自主手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀28
1.5現(xiàn)有研究存在的問題及啟示35
1.6本書內(nèi)容37

第2章主從式血管介入手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成39
2.1引言392.2血管介入手術(shù)概述39
2.2.1總體介紹39
2.2.2導(dǎo)管室及手術(shù)器械40
2.2.3臨床手術(shù)步驟41
2.3血管介入手術(shù)機(jī)器人功能需求分析42
2.4血管介入手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成44
2.5本章小結(jié)48

第3章雙滑塊式血管介入手術(shù)機(jī)器人從端操作器49
3.1引言49
3.2雙滑塊式協(xié)同操作概念設(shè)計50
3.2.1靜態(tài)爬行步態(tài)50
3.2.2導(dǎo)管/導(dǎo)絲形變消除51
3.2.3模塊化無菌裝配53
3.3雙滑塊式協(xié)同操作結(jié)構(gòu)設(shè)計54
3.3.1整體方案設(shè)計54
3.3.2夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計56
3.3.3模塊化無菌操作設(shè)計56
3.3.4力學(xué)測量機(jī)構(gòu)設(shè)計58
3.3.5整體樣機(jī)59
3.4雙滑塊式從端操作器性能測評60
3.4.1整體樣機(jī)60
3.4.2力學(xué)測量性能測評實(shí)驗(yàn)61
3.4.3裝拆效率測評實(shí)驗(yàn)64
3.4.4手術(shù)操作效率測評實(shí)驗(yàn)65
3.5本章小結(jié)67

第4章高臨場感血管介入手術(shù)機(jī)器人主端操作器68
4.1引言68
4.2主端操作器及混合式力反饋技術(shù)概述69
4.3基于位置環(huán)-傳感器閉環(huán)控制的主動式力反饋70
4.4基于磁粉的被動式力反饋74
4.4.1磁粉扭矩傳遞機(jī)制分析74
4.4.2被動式力反饋設(shè)計79
4.5主端操作器結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.1直線力反饋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.2旋轉(zhuǎn)扭矩反饋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計84
4.6主端操作器性能驗(yàn)證85
4.6.1力反饋性能驗(yàn)證85
4.6.2運(yùn)動信號采集性能驗(yàn)證87
4.7本章小結(jié)89

第5章血管介入手術(shù)機(jī)器人安全策略90
5.1引言90
5.2臨床手術(shù)分層操作概念91
5.3基于分層操作的安全策略92
5.3.1安全策略總體設(shè)計92
5.3.2運(yùn)動保護(hù)機(jī)構(gòu)94
5.3.3分層力反饋98
5.3.4運(yùn)動縮減控制100
5.4安全策略實(shí)驗(yàn)標(biāo)定與參數(shù)設(shè)計101
5.4.1運(yùn)動保護(hù)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定101
5.4.2分層力反饋及運(yùn)動縮減控制參數(shù)設(shè)計106
5.5力學(xué)測量補(bǔ)償110
5.5.1力學(xué)測量補(bǔ)償分析110
5.5.2實(shí)驗(yàn)標(biāo)定112
5.5.3性能驗(yàn)證1155.6
本章小結(jié)117

第6章血管介入手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)性能評價118
6.1引言1186.2主從跟隨性能測評119
6.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)置119
6.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果119
6.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析120
6.3協(xié)同操作性能測評121
6.3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)置122
6.3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果122
6.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析126
6.4分層式安全策略性能測評129
6.4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)置129
6.4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果130
6.4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析130
6.5本章小結(jié)133

第7章血管介入手術(shù)機(jī)器人人機(jī)協(xié)作策略134
7.1引言135
7.2基于人機(jī)信任度的主從動態(tài)映射模型136
7.2.1人機(jī)信任度模型136
7.2.2機(jī)器人表現(xiàn)模型136
7.2.3主從動態(tài)映射模型137
7.3基于導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別的主從動態(tài)映射模型138
7.3.1導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別模型139
7.3.2訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練140
7.3.3主從動態(tài)映射模型141
7.4基于主從動態(tài)映射的人機(jī)共享控制算法142
7.5基于人機(jī)共享控制的人機(jī)協(xié)作策略143
7.6基于人機(jī)信任度主從動態(tài)映射模型仿真分析144
7.7基于主從動態(tài)映射模型的人機(jī)協(xié)作策略特性評價146
7.7.1CCD相機(jī)影像下實(shí)驗(yàn)平臺搭建146
7.7.2CCD相機(jī)影像下人機(jī)協(xié)作手術(shù)評價實(shí)驗(yàn)結(jié)果147
7.7.3手術(shù)室DSA影像下實(shí)驗(yàn)平臺搭建150
7.7.4手術(shù)室DSA影像下人機(jī)協(xié)作手術(shù)評價實(shí)驗(yàn)結(jié)果152
7.8本章小結(jié)156

參考文獻(xiàn)157