三维避碰控制器

手术器械零碰撞

这套控制器通过三组策略向量协同规划手术器械的三维运动路径，同时避开其它器械和正常组织，并保持末端精准抵达目标位置。

Ling-Lin, Li · 李霄剑 · Ouyang, Bo · Ma, Hongjie · Ren, Hongliang · 杨善林

Cyborg and bionic systems (Washington, D.C.) 2023

技术优势

三类碰撞一起防

同时定义器械间避碰、器械与组织避碰以及约束控制向量，统一在三维空间中规划。

末端不跑偏

约束控制向量引导器械端点向期望位置运动，确保避碰同时仍完成手术目标。

应用场景

• 微创手术机器人运动规划：为微创手术机器人提供在线三维避碰轨迹，替代人工设定安全区域。
• 手术器械协同控制：多器械协同操作时自动防止相互碰撞，无需操作者分心协调。
• 多臂机器人避碰：为多臂机器人提供一种基于方向向量的避碰策略，可直接集成到控制环。
• 医疗场景具身智能：将避碰知识编码为显式向量，使机器人在手术场景中具备实时反应智能。