基于机器人操作系统的机械臂辅助超声扫描系统研究

作者：张娟; 李锐; 程威; 秦浩; 吴诗尧; 刘立; 倪东; 陈思平; 钱建庭^*

来源：生物医学工程研究, 2018, 37(04): 382-387.

DOI：10.19529/j.cnki.1672-6278.2018.04.02

• 机器人操作系统
• 机械臂
• 超声扫描
• KinectV2
• 点云

本研究提出了一种基于机器人操作系统(robot operating system,ROS)的机械臂辅助超声扫描系统,旨在减轻超声医生的劳动强度,降低对操作者的依赖,标准化扫查流程,提高扫描操作的准确度和效率。系统由ROS、Kinect V2视觉传感器、六轴机械臂和超声采集装置等硬件平台组成。本系统首先利用Kinect V2实时获取场景的RGB彩色和深度图像,经内外参标定、配准后形成RGB-点云数据用以充分描述三维空间信息。通过对点云进行去噪、分割、表面法向量分析和运动轨迹提取等系列处理,再经由坐标系统转换,本系统即可进行机械臂坐标系统下的路径规划,进而引导机械臂持超声探头到指定区域的表面实施扫描动作,完成超声影像的实时采集。结果表明,基于ROS搭建系统平台,结合Kinect V2视觉导航,本系统可引导机械臂夹持超声探头较快速、较准确、较稳定地到达待扫查区域,实现自主的超声图像采集。

• 单位
  深圳大学; 生物医学工程学院