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夏威夷大学马诺阿分校
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  • 人机交互实验室

    实验室的工作始于2005年春天，这里的研究主要涉及机器人辅助手术、触觉和交互式物理模拟等主题。这项工作的共同元素是人类用户和机器人设备之间的直接物理交互。

    活动项目:

    • 用于微创手术的小型远程操作机器人系统
    • 用于人类互动的磁悬浮系统

    活动项目:

    • 运动恢复的联系
    • 手术器械用主动稳定支撑架
      教学机器人界面
产品组合

  • 紧凑型腹腔镜手术机器人系统

  • 我们开发了一个腹腔镜手术操作器。它的新特点是体积小，重量轻，因此很容易安装和使用，不占用任何地板空间或阻碍从任何方向进入腹部。

    目前原型机的特点:

    • 安装方便，携带方便，热压灭菌简单，降低成本，由于惯性小，增加了安全性

    • 紧凑型腹腔镜手术机器人原理

    • 小型模块化机器人夹在病人腹部上方

    • 紧凑型腹腔镜手术机器人系统原理图

    • 在PC机上由高级控制器协调远程操作主机和低级电机控制器

      原型的组成部分:

      • 操控大师
      • 语音命令
      • 控制软件
      • 电动机控制器
      • 反馈传感器
      • 内窥镜机械手
      • 仪器操纵者
      • 手术器械
      • 视频反馈

    • 机械手和手术工具的设计

    • 模块化内窥镜和器械操纵器一起用于外科模型

    • 紧凑型腹腔镜手术器械机械手

    • 内窥镜机械手和两个仪器机械手安装在固定在桌子上的框架上

    • 远程操作主控制台(幻影触觉设备):

    • 连接上的传感器测量用于实时控制手术器械操纵器的外科医生手部运动。

  • 用于触觉交互的磁悬浮

  • 平面斥力磁悬浮装置设计:

    这个磁性漂浮装置的底座包含一组圆柱形电磁铁线圈，它产生斥力和力矩来悬浮和操纵一个包含4个磁盘磁铁的平台。如图所示，基本模块将能够扩展到具有多个悬浮平台的更大面积线圈阵列，以支持人类用户并模拟任意车辆。

    • 双层直线圈的悬浮碗

    • 用于触觉交互的手柄

    • 垂直阶跃响应结果

    • 由于1200 g的悬浮质量(使用铝线圈可减少到400-500 g)以及运动跟踪传感器有限的分辨率和更新速率，在简单PD控制下的运动阶跃响应目前是欠阻尼的。

  • 运动恢复的联系

  • 我们正在开发一个原型连杆，用于作为踝足矫形器，以防止足下垂的情况。该连杆连接在患者的小腿和脚上，在运动过程中被动地将膝盖和脚踝的运动连接在一起。当膝盖在步法的跨步阶段开始时弯曲时，一个弯曲的杆接触到大腿的后部，连杆机构产生一个力来辅助脚踝在跨步阶段开始时的弯曲。初步的可穿戴样机已经制作完成，准备在测试对象上进行初步测试，以证明概念的可行性，并改进机构的设计。

  • WWW教学机械臂遥操作接口

  • 实验室最近获得了Microbot Teachmover II，用于教学目的。我们开发了一种用于教育的互联网机器人远程操作系统。为了方便远程用户对机器人进行远程操作，基于Skype网络电话协议开发了互联网机器人远程操作系统。通过使用Skype API，可以方便地编程和实现视频、音频和数据传输。

    该机器人远程操作系统由本地机器人服务器和远程客户端组成。服务器端根据远程客户端的命令直接控制机器人的运动，客户端为用户提供操作界面，用于远程机器人的操作。

    • 微型Teachmover二世

    • 客户端

    • 服务器