一种基于运动频率辨识的手术机器人交互力分离估计方法
申请号:CN202410857089
申请日期:2024-06-28
公开号:CN118709421A
公开日期:2024-09-27
类型:发明专利
摘要
本发明涉及一种基于运动频率辨识的手术机器人交互力分离估计方法,属于医疗机器人领域,对频率未知的心脏运动进行建模,并建立心脏运动耦合干扰力模型;其次,建立机器人状态与心脏变形程度之间的耦合关系,基于正向运动学,建立机器人状态耦合交互力模型;建立机器人关节动量动力学模型,并结合所建立的两个耦合力模型,建立包含频率参数的机器人‑动心深耦合模型;最后,基于在线EM迭代平滑估计,设计心脏运动频率在线辨识的力分离器。本发明针对动心手术过程,可在无力传感器下实现机器人交互力的分离估计,具有高精度、可同时辨识环境运动特征的特点,为动心手术交互力控制提供基础,可推广到其他与环境产生力交互的机器人系统。
技术关键词
手术机器人
心脏
机器人关节
估计方法
矩阵
正向运动学
噪声
频率
参数
动量动力学模型
Kalman滤波器
机器人动力学模型
真实系统
机器人末端工具
机器人系统
序列
系统动力学模型
机器人运动学