力反馈与光学导航交互控制颅颌面外科手术辅助七自由度机器人的关键技术及算法研究

项目名称： 力反馈与光学导航交互控制颅颌面外科手术辅助七自由度机器人的关键技术及算法研究

项目编号： No.81371193

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 医药、卫生

项目作者： 张诗雷

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 颅颌面肿瘤及整复外科由于解剖结构复杂性和治疗目的特殊性，必须以最小创伤完成精确的术中定位操作。传统技术方法在手术执行精度和稳定性等方面已经无法满足治疗需求及专业发展，并且增加了并发症的产生。对此，本课题小组通过近10年在计算机辅助外科领域的前期研究：1）建立了具有自主知识产权，高精度光学导航辅助颅颌面整复硬软件系统，临床上提高了手术定位精度；2）初步研究了基于导航的七自由度机器人的通讯算法及本体硬件结构基本原理，并通过实验手术揭示了其在辅助手术执行精度和稳定性上的可行性，但如何实现手术机器人与外科医师的相互配合及协调控制是临床应用得以实现的最关键的难点问题。本项目拟对力反馈与光学导航交互双控模式技术和通讯算法做深入研究，调整机器人本体结构，并通过实验手术调试和优化运动控制参数，旨在开发具有自主知识产权的颅颌面外科手术智能机器人实验样机，以期能应用于临床实践，促进颅颌面外科更趋于微创和精确。

中文关键词： 力反馈；光学导航；颅颌面外科；外科机器人；交互控制

英文摘要： Because of the complex anatomy and special therapeutic purposes for cranio-maxillofacial surgery, it is necessary to achieve the exact location as minimally invasive as possible. Traditional methods could not satisfy the sugical accuracy and stability,

英文关键词： Force feedback；Optical navigation；Craniofacial surgery；Surgical robot；Interactive control