智能內(nèi)窺鏡形狀感知系統(tǒng)的基準空間姿態(tài)實時檢測研究.pdf

1、內(nèi)窺鏡診療術(shù)是微創(chuàng)外科的重要手段，內(nèi)窺鏡檢查是應用最廣泛的結(jié)腸疾病診療方法。但是，在傳統(tǒng)結(jié)腸內(nèi)窺鏡的操作方法中，醫(yī)師僅僅憑借感覺和經(jīng)驗送鏡，根本無法看到內(nèi)窺鏡在人體腸道內(nèi)的形狀和位置，這容易使內(nèi)窺鏡在病人體內(nèi)出現(xiàn)纏繞的現(xiàn)象，情況嚴重時甚至會造成腸道穿孔，從而給病人帶來更大的痛苦和危險。 “介入式內(nèi)窺診療機器人關(guān)鍵技術(shù)研究”是針對以上傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的不足之處而提出的，旨在通過對關(guān)鍵技術(shù)的研究來實現(xiàn)內(nèi)窺鏡檢查的自動化、智能化、可視化，提

2、高內(nèi)窺檢查的安全性。本項目得到了國家自然科學基金、國家863計劃的資助。 作為“介入式內(nèi)窺診療機器人關(guān)鍵技術(shù)研究”項目的內(nèi)容之一，本論文的主要內(nèi)容是在原有內(nèi)窺鏡形狀檢測和重建研究成果的基礎(chǔ)上，設計研究內(nèi)窺鏡形狀感知系統(tǒng)基準空間姿態(tài)的實時檢測。圍繞這一主要內(nèi)容，本文介紹了實現(xiàn)此關(guān)鍵技術(shù)的理論和應用方面的研究。 第一章:介紹了本論文的研究背景以及國內(nèi)外新型內(nèi)窺鏡技術(shù)的研究情況。 第二章:對幾種現(xiàn)有的基準定位實時檢測方

3、法進行了分析比對，確定了本論文所采用的檢測方案。 第三章:介紹了檢測系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設計，在進行理論分析的基礎(chǔ)上設計了運動分離機構(gòu)、平面電子羅盤自水平機構(gòu)、傳感器安裝平臺和連接部件；在受力分析的基礎(chǔ)上進行了材料的選擇。 第四章:;設計了檢測系統(tǒng)的信號采集和處理，應用單片機串行口擴展分時復用技術(shù)對多傳感器的檢測信息進行有序采集。在第五章中，針對檢測系統(tǒng)主要誤差源，對平面電子羅盤模塊的磁場干擾誤差進行測試與補償，試驗結(jié)果表明所