机器人21日xx

• 外科手术技术

• 外科技术是先进技术在微创外科(MIS)培训和程序中的应用。研究集中在以下信任:手术机器人，客观评估手术性能，模拟和软组织生物力学相关的MIS程序。
  
  这项研究是生物机器人实验室和华盛顿大学视频内窥镜手术中心(CVES)长期合作的一部分，由Mika Sinanan医学博士共同主持。
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  • Raven:用于开放和微创手术的手术机器人系统

  • Raven手术机器人是一种7自由度的电缆驱动手术机械手，设计用于MIS或开放手术。该手术机器人系统通过远程主设备使用单一双向UDP套接字进行远程操作。Raven采用球形机构设计，以确保MIS的固定端口位置，BlueDRAGON系统收集的力/扭矩数据允许我们根据手术需要优化设计。我们使用了低成本、便携的控制站(由两个Phantom Omnis、一个USB脚踏板、一台用于数据传输的计算机和一台用于Skype/iChat的计算机组成)，轻松地允许我们在全球各地进行远程操作实验。
    
    Raven已经用于两个重要的现场实验(HAPs/MRT和NEEMO XII)，一个动物实验和几个远程操作实验(包括PlugFest 2009)。
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  • 全球医疗保健模拟培训
    

  • 生物机器人实验室已经与医学院的临床医生和全球卫生部门的专家合作，创建系统来培训发展中国家的医疗技能。我们的第一个项目是环甲切开术的低成本模拟器。它利用了我们在测量技术手术技能和收集临床医生表现痤疮数据方面的经验。我们正在验证我们目前的模拟器，并为新程序开发模拟器。
    
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  • 控制和系统识别
    

  • UW生物机器人实验室正在进行的一个研究项目是研究机器人辅助手术中软组织压缩的自动化。由于杀菌和尺寸的限制，在不使用机器人上的接触和位置传感器的情况下，困难在于与各种性质未知的组织进行交互。一种解决方案是使用自适应模型预测控制方法来估计组织相互作用力，允许高级命令执行预定义的工具轨迹来压缩软组织。该控制器将考虑机械手(手术机器人)和软组织的动力学，以在与各种组织接触时达到可接受的性能。
    

• 以前的项目中

• 外科技术是先进技术在微创外科(MIS)培训和程序中的应用。研究集中在以下信任:手术机器人，客观评估手术性能，模拟和软组织生物力学相关的MIS程序。
  
  这项研究是生物机器人实验室和华盛顿大学视频内窥镜手术中心(CVES)长期合作的一部分，由Mika Sinanan医学博士共同主持。
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  • 电动内窥镜抓取器(MEG)

  • MEG是一个1自由度的装置，包含力和位置传感器，由直流电机驱动，用于测量体内和体外软组织的生物力学特性
    
    精确的组织生物力学特性对于开发使用触觉设备的逼真的虚拟现实手术模拟器至关重要。外科模拟技术发展迅速，但还没有一个庞大的软组织力学特性数据库可以与之结合。此外，大部分关于测量腹部软组织力学特性的研究都是在动物和尸体的体外进行的。随着模拟技术的不断发展，人们需要建立一个组织属性数据库来填补这一空白。这个问题在最近的工作中通过各种工具和技术得到了解决。[1-4]
    方法和工具
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  • RedDRAGON

  • RedDRAGON是一种系统，用于测量两个内镜工具的运动学和动力学，以及手术过程中手术场景的视觉视图。该系统可用于三种不同的模式:动物模型，物理模型模拟器，虚拟现实模拟器。
    
    红龙是一种跟踪两个微创工具运动的系统，以及外科医生在与模拟或动物模型交互时施加在工具上的所有力和力矩。红龙的独特机制允许跨越各种训练模式，同时提供一个标准的接口。它跟踪学员从模拟环境到现实(动物模型)的过程，同时提供量化信息，以客观评估学员的技术技能。红龙独特的球形机构与它的远程旋转中心，使其独特的能力，以跨越MIS培训的版本领域。

• 触觉接口

• 触觉设备为与虚拟或远程环境交互的人类提供力反馈。这种装置向操作者传达了一种身临其境的动觉。区分触觉界面与无源设备的关键特征是双向信息流。

• 项目

• 触觉设备为与虚拟或远程环境交互的人类提供力反馈。这种装置向操作者传达了一种身临其境的动觉。区分触觉界面与无源设备的关键特征是双向信息流。
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  • USB接口的触觉桨

  • Haptic Paddle是一种低成本的教育触觉设备，由Mark Cutkosky, Jesse Dorogusker, Christopher Richard和Allison Okamura于20世纪90年代末在斯坦福大学开发，作为一种简单的力反馈显示器，既便宜又耐用。后来，约翰·霍普金斯大学对它进行了改进，并最终采用了华盛顿大学的方法。我们在华盛顿大学的工作目标是将电子设备从使用“遗留”打印机端口的老式模拟设计转变为更现代的数字设计，围绕具有USB功能的微处理器。我们相信这种现代化的触觉桨可以成为指导机器人、触觉、控制系统和嵌入式设计课程的宝贵工具。
    
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  • 触觉数据档案

  • 这个档案的目的是分享与人类和机器触摸和操作相关的数据集。其目的是鼓励研究人员挖掘数据集以获得新的结果。要了解如何上传数据集，请单击上面菜单栏中的“上传数据”。该档案由华盛顿大学的生物机器人实验室主办。
    

• 设备

• 触觉设备为与虚拟或远程环境交互的人类提供力反馈。这种装置向操作者传达了一种身临其境的动觉。区分触觉界面与无源设备的关键特征是双向信息流。
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  • 线性触觉显示(LHD)

  • 一个3自由度的触觉装置，建立最大的工作空间，力输出，和结构刚度。它的特点是专利钢缆传动系统，使高力和高刚度在三个正交轴的平动运动。
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  • 指尖触觉显示(FHD)

  • 一种2自由度的触觉装置，其机械设计优化了人类手指的工作空间。这个装置被用来研究人类对曲面和表面不连续的感知。
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  • 钢笔力显示(PBFD)

  • 一种直接驱动、并联、驱动冗余、三自由度触觉装置，设计用于提供主从系统或虚拟仿真产生的力反馈信息。操作人员可以使用指尖或自由持有的笔状工具与它进行交互。