多节柔性主动导管的弯曲控制及位置跟踪测量

摘要

为了改进目前血管微创介入手术采用手动操作存在效率低下的问题,研制了手术过程中可自动控制末端位置和方向的多节柔性主动导管。为了确定主动导管的控制策略,将单节柔性主动导管作为一种连续体型机器人进行处理,并将柔性主动导管的弯曲运动分解简化为具有关节运动副的刚性机械臂的空间运动,应用D-H法完成了单节柔性主动导管的空间运动学建模。根据多节柔性主动导管的结构特点,在单节柔性主动导管空间运动学建模的基础上,进行了多节柔性主动导管的正运动学建模,确定了控制策略。使用自主研制的多节柔性主动导管样机及5自由度电磁跟踪系统进行了验证实验。