微创血管介入手术导管辅助机器人自整定模糊PID控制

作者：赵希梅; 游健康; 刘浩; 李洪谊

来源：中国生物医学工程学报, 2014, 33(01): 123-127.

• 微创血管介入手术
• 辅助机器人
• 自整定模糊PID控制
• 无刷直流电机

传统的微创血管介入手术,医生长时间遭受大量射线的辐射,会对医生造成一定的损伤。而用手术机器人代替医生操作导管能够克服上述缺点。为此,针对微创血管介入手术导管辅助机器人系统,首先运用D-H法建立了导管运动学模型,以便获得导管近端到导管末端的运动传递关系,接着选择无刷直流电机作为机器人关节执行器,采用自整定模糊PID控制方法来适应血管介入手术过程中系统参数变化及不确定性因素的影响,实现从端辅助机器人精确快速地跟踪主手的控制指令,进而提高系统的控制精度。仿真结果表明,与传统PID控制相比,自整定模糊PID控制方法能够快速跟踪系统的指令,使系统的跟踪误差减小到0.3mm以下。

• 单位
  中国科学院沈阳自动化研究所; 沈阳工业大学; 机器人学国家重点实验室