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車載多自由度急救機器人
運動子鏈與動物實驗影像
近日，中國科學院沈陽自動化研究所機器人學研究室劉浩研究員科研團隊與中國人民解放軍北部戰區總醫院韓雅玲院士團隊在車載多自由度急救機器人方面取得新進展。相關成果以Analytical Inverse Kinematics for a Prismatic-Revolute Hybrid Joints Radiography Robot Mounted on the Ambulance為題在IEEE/ASME Transactions on Mechatronics（中國科學院1區Top類期刊）線上發表。
心梗患者數量龐大，其救治的時效性要求極高。如急救車裝載急救影像機器人則可在接到患者的第一時間幫助醫生判斷病情，助力挽救生命。急救影像機器人的關鍵是要在急救車的狹小空間內實現清晰的影像獲取,然而，傳統的成像設備體積龐大，難以適應急救車的受限空間。
為了突破上述問題，科研團隊以韓雅玲院士提出的“救治前移”的先進急救理念為指導，采用模塊化拆分與結構重構方法，設計了受限空間內小型化急救影像機器人。
團隊針對結構極緊湊化帶來的旋轉關節偏置與位姿耦合問題，通過拆分運動子鏈，實現了位姿的解耦，獲得了運動表達的解析解，同時提出了一種基于連續量子行為粒子群算法的自運動參數求解方法，實現了急救機器人的實時關節避限，運動精度滿足清晰射線影像的獲取。
借助該急救影像機器人，成功開展支架放置動物實驗，充分驗證了系統的實用性。該項技術有助于重塑心血管急救模式，造福廣大心血管疾病患者。
該科研團隊長期專注于消化、支氣管、血管等人體腔道柔性手術機器人的關鍵技術及系統研發，積極拓展急救領域應用，先后承擔了國家重點研發計劃、國家自然科學基金聯合重點項目等，在手術機器人的構型創成、感知、導航以及智能化等方面的研究取得了多項突破成果。近年來多篇研究成果發表在國際學術期刊IJRR, IEEE/ASME T-MECH, IEEE T-IE, IEEE TIM, IEEE Sens J, IEEE RAL,ERJ等。
該研究得到了國家自然科學基金、遼寧省自然科學基金聯合基金、沈陽市醫工結合協同創新研究的支持。（機器人學研究室）
來源：中國科學院沈陽自動化研究所
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號