[发明专利]腹腔微创外科机器人虚拟手术方法在审
| 申请号： | 201810930352.5 | 申请日： | 2018-08-15 |
| 公开（公告）号： | CN109009434A | 公开（公告）日： | 2018-12-18 |
| 发明（设计）人： | 张峰峰;吴昊;陈军;孙立宁 | 申请（专利权）人： | 苏州大学张家港工业技术研究院;苏州大学 |
| 主分类号： | A61B34/10 | 分类号： | A61B34/10 |
| 代理公司： | 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 32257 | 代理人： | 冯瑞;杨慧林 |
| 地址： | 215000 江苏省*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种腹腔微创外科机器人虚拟手术方法，它包括以下步骤：a.搭建虚拟手术仿真平台，包括设计具有平行四边形远心定位机构的机器人模型，通过力反馈设备对虚拟机器人的操作控制；b.建立手术对象的物理模型，进行力平衡计算，实现手术对象按压变形和夹持变形的仿真操作和力觉交互；c.建立手术对象的网格模型，手术对象切割仿真；d.利用弹簧模型建立缝合线，缝合线打结模拟；e.通过分析缝合线在与软组织交互过程中所涉及到的摩擦力和张力，实现了手术对象的缝合模拟过程。本发明腹腔微创外科机器人虚拟手术方法，能够对手术进行全程模拟仿真，精确度高，实时性强。 | ||
| 搜索关键词： | 手术对象 微创外科机器人 虚拟手术 缝合线 腹腔 按压 打结 虚拟手术仿真 机器人模型 力反馈设备 平行四边形 虚拟机器人 软组织 弹簧模型 定位机构 仿真操作 交互过程 模拟仿真 模拟过程 切割仿真 网格模型 物理模型 变形的 力平衡 实时性 缝合 夹持 远心 变形 全程 分析 | ||
【主权项】：
1.一种腹腔微创外科机器人虚拟手术方法，它包括以下步骤：a.搭建虚拟手术仿真平台，包括设计具有平行四边形远心定位机构的机器人模型，对机器人模型进行运动学分析，求解远心定位机构正运动学和逆运动学，通过力反馈设备对虚拟机器人的操作控制；b.建立手术对象的物理模型，利用轴向包围盒算法作为手术器械与手术对象之间的碰撞检测算法，进行力平衡计算，实现手术对象按压变形和夹持变形的仿真操作和力觉交互；c.建立手术对象的网格模型，利用轴向包围盒算法作为手术刀具与手术对象的碰撞检测算法，并在进行碰撞检测时采用临近三角面片有序搜索方法，通过建立三角面片切割搜索树进行搜索，实现手术对象的切割仿真；d.利用弹簧模型建立缝合线，进行线模型的运动仿真，采用模拟受力的方法实现碰撞响应，通过模拟打结过程中的拉伸力、排斥力和曲度力，实现了缝合线的打结模拟过程；e.通过分析缝合线在与手术对象软组织交互过程中所涉及到的摩擦力和张力，实现了手术对象的缝合模拟过程。
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