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骨科手术机器人辅助导航引导下运用病灶刮除灭活术治疗骨样骨瘤的疗效观察
1
作者 潘海文 劳永锵 +5 位作者 梁伟春 胡永波 王明爽 黎清斌 莫宗权 冯国开 《实用医学杂志》 北大核心 2026年第1期37-44,共8页
目的 分析骨科手术机器人辅助导航引导下运用病灶刮除灭活术治疗骨样骨瘤的临床疗效。方法 纳入2018年1月至2025年6月在佛山市中医院骨科住院采用手术治疗的骨样骨瘤患者,共60例。分为观察组和对照组,各30例。对照组采用传统病灶刮除灭... 目的 分析骨科手术机器人辅助导航引导下运用病灶刮除灭活术治疗骨样骨瘤的临床疗效。方法 纳入2018年1月至2025年6月在佛山市中医院骨科住院采用手术治疗的骨样骨瘤患者,共60例。分为观察组和对照组,各30例。对照组采用传统病灶刮除灭活术治疗,观察组在骨科手术机器人辅助导航引导下运用病灶刮除灭活术治疗。对比两组术后病理阳性检出率、并发症及术后复发发生率、患者满意率、VAS疼痛评分、手术骨窗面积、植骨及内固定数量、手术出血量、手术时间(皮肤切开-最终闭合术口的时间)、术后住院时间、疗效评价等数据。结果 观察组术后病理阳性检出率高于对照组(P<0.05);术后,观察组VAS疼痛评分低于对照组(P<0.05);观察组手术骨窗面积、手术出血量、手术时间、术后住院时间均低于对照组(P<0.05);观察组植骨数量低于对照组(P<0.05);观察组植骨及内固定情况略低于对照组、观察组满意率略高于对照组、观察组总优良率略高于对照组、观察组并发症发生率、术后复发率均低于对照组,但相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论 骨科手术机器人辅助导航引导下运用病灶刮除灭活术治疗骨样骨瘤能够改善患者术后疼痛、减少手术创伤、缩短住院时间,且在病理阳性检出、并发症和术后复发方面具有优势,值得临床推广应用。 展开更多
关键词 骨科手术机器人 导航 引导 病灶刮除灭活术 骨样骨瘤
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基于FPGA的DDPG算法硬件映射解析与机器人运动技能学习
2
作者 朱晓庆 毕兰越 +5 位作者 宫婉儒 吴通 李钟军 吴杜兴 张川 杨晓蓬 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第1期24-34,共11页
为研究神经网络和强化学习算法与高等动物进化原理之间的联系,本文结合深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法构建了一套可观测、可解释的轮足机器人自主运动控制系统。首先在FPGA(field-programmable gate ... 为研究神经网络和强化学习算法与高等动物进化原理之间的联系,本文结合深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法构建了一套可观测、可解释的轮足机器人自主运动控制系统。首先在FPGA(field-programmable gate arrays)上部署Actor-Critic神经网络,并设计了一套FPGA-ARM机器人控制系统,通过实时导出网络权值激活信号并生成权值热力图,以可视化展示策略演化过程。实验表明,该方案单步计算时延缩减至28μs,5000步内完成收敛。同时,权值热力图揭示了策略在初期、中期及后期3个阶段的动态演化,定性分析表明,非关注区域对整体策略影响微弱、资源利用更趋优化。本文提出的硬件-算法协同框架为强化学习“黑箱”可观测性研究提供了新范式,展示了FPGA在嵌入式机器人控制中兼具低延迟、高并行和低功耗的独特优势,为多智能体协作与异构平台下的实时技能学习与硬件加速提供了潜在应用前景。 展开更多
关键词 机器人 学习机理解析 技能学习 FPGA 强化学习
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服务机器人−工作环境匹配的形成及影响机制
3
作者 关新华 谢礼珊 马许静 《心理科学进展》 北大核心 2026年第1期44-59,共16页
人工智能和机器人技术的迅速发展使得企业应用机器人为顾客创造价值成为现实,但机器人导致服务失败,被迫下岗或被闲置的现象也屡见不鲜。现有研究重点分析了服务机器人对顾客和员工的影响机制,鲜少关注其与所处工作环境的匹配关系。本... 人工智能和机器人技术的迅速发展使得企业应用机器人为顾客创造价值成为现实,但机器人导致服务失败,被迫下岗或被闲置的现象也屡见不鲜。现有研究重点分析了服务机器人对顾客和员工的影响机制,鲜少关注其与所处工作环境的匹配关系。本研究以个人−环境匹配理论为基础,提出服务机器人−工作环境匹配的概念,尝试探讨其内涵结构以及测量方法;从不同角度研究服务机器人−工作环境匹配的前置条件,以及匹配对员工价值和顾客价值创造的双路径影响机制。预期研究成果有助于推动服务机器人理论研究的发展,为人机协同、价值共创、智能化转型等企业在智能时代面临的具体管理问题提供指导。 展开更多
关键词 服务机器人 价值共创 价值共毁 个人−环境匹配理论
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基于模仿学习的滑动转向移动机器人脱困方法研究
4
作者 毕松 丁赟 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期199-208,251,共11页
滑动转向移动机器人因其结构简单紧凑、运行稳定和制造成本低的优势在农业移动机器人领域备受欢迎。户外果园中存在大量局部地形起伏的路面,当滑动转向移动机器人在其中行走时会出现部分轮胎脱地现象;当滑动转向移动机器人在轮胎脱地时... 滑动转向移动机器人因其结构简单紧凑、运行稳定和制造成本低的优势在农业移动机器人领域备受欢迎。户外果园中存在大量局部地形起伏的路面,当滑动转向移动机器人在其中行走时会出现部分轮胎脱地现象;当滑动转向移动机器人在轮胎脱地时进行转向过程中会进入受困状态。因此,从滑动转向移动机器人受困机理和脱困控制的角度出发,研究了基于本体感知和生成对抗模仿学习的滑动转向移动机器人异常检测和脱困控制方法;在Unity引擎中搭建了户外局部地形起伏的仿真环境,并对实际滑动转向移动机器人进行了动力学仿真;设计了滑动转向移动机器人的状态空间、动作空间和用于生成模仿学习的脱困专家策略,实现了滑动转向移动机器人的自主脱困和路径跟踪。滑动转向移动机器人的脱困控制试验表明,结合LSTM模型的模仿者策略最终脱困成功率为62%。根据模仿者策略在路径跟踪时的轨迹与实时运行数据可知,其具备在脱困后实现原有路径跟踪的能力。 展开更多
关键词 滑动转向移动机器人 脱困控制 生成对抗模仿学习 受困检测 本体感知
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基于内窥镜视觉的机器人辅助手术中力估计方法
5
作者 邢元 王建敏 +3 位作者 马剑雄 唐吉思 马志康 史靖 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期99-110,共12页
在机器人辅助微创手术中,精确的力反馈对于提高手术操作的安全性与质量至关重要.然而,现有的解决方案在实际应用场景中仍面临着如小型化、精准化和普适性等多重挑战,限制了其在复杂临床场景中的广泛应用.因此,如何实现高精度、低成本且... 在机器人辅助微创手术中,精确的力反馈对于提高手术操作的安全性与质量至关重要.然而,现有的解决方案在实际应用场景中仍面临着如小型化、精准化和普适性等多重挑战,限制了其在复杂临床场景中的广泛应用.因此,如何实现高精度、低成本且适用于多种组织类型的力估计成为研究重点.为此,基于手术机器人配备的内窥镜系统,构建了包含多种材料和丰富力学信息数据集,并提出了结合注意力机制的深度学习模型,以优化内窥镜视觉信息的特征提取,从而提升力估计的准确性和鲁棒性.模型以材料变形的内窥镜图像作为输入,结合卷积神经网络的特征提取能力和循环神经网络的时序建模能力,实现对手术器械与组织之间交互力的精确估计.此外,为进一步探究注意力机制在力估计任务中的作用和优化策略,提出了3种不同的注意力模块引入方案.实验结果表明:采用DenseNet-BiLSTM结构并引入SENet模块的模型在3种材料上取得了最佳性能,显著提升了模型的整体表现;同时,注意力模块的位置对不同组织材料的力估计效果具有差异性影响.研究验证了基于内窥镜视觉的深度学习方法在精确估计手术过程中器械与组织间的交互力方面的有效性和可行性,为未来机器人辅助微创手术系统的发展和优化提供了新的方向与理论依据. 展开更多
关键词 机器人辅助微创手术 视觉反馈 交互力估计 注意力机制 深度学习
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基于工业机器人的宜宾燃面自动化加工程序设计
6
作者 沈涛 串俊刚 刘永兴 《科技风》 2026年第2期1-3,共3页
宜宾燃面作为四川宜宾地方传统的非遗食品,其生产工艺受传统习惯限制,存在生产效率低、人工成本高及产品质量不稳定等问题。本研究通过深入分析宜宾燃面的生产现状,对原料配比及搅拌控制、成型精度控制、烘干参数控制、切割精度及效率... 宜宾燃面作为四川宜宾地方传统的非遗食品,其生产工艺受传统习惯限制,存在生产效率低、人工成本高及产品质量不稳定等问题。本研究通过深入分析宜宾燃面的生产现状,对原料配比及搅拌控制、成型精度控制、烘干参数控制、切割精度及效率控制进行深入分析,提出引入工业机器人技术对宜宾燃面生产设备进行自动化改造,运用Python技术对机器人程序进行设计,实现燃面生产流程的智能化与精准控制,对传统食品自动化与智能化生产设备研制具有一定指导意义。 展开更多
关键词 工业机器人 燃面生产 自动化改造 精准控制 生产效率
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轮式爬杆机器人结构设计与分析
7
作者 庞然 解南枫 李荣 《煤矿机械》 2026年第1期132-137,共6页
针对油气管道、桥梁拉索等杆状设施人工高空检测风险高、效率低的问题,设计一种具备越障能力与直径适应性的轮式爬杆机器人。该机器人采用周向均匀布置的4组爬行机构,搭配可调弹性压紧机构,通过调整压紧臂转角(10°~30°)实现φ... 针对油气管道、桥梁拉索等杆状设施人工高空检测风险高、效率低的问题,设计一种具备越障能力与直径适应性的轮式爬杆机器人。该机器人采用周向均匀布置的4组爬行机构,搭配可调弹性压紧机构,通过调整压紧臂转角(10°~30°)实现φ60~200 mm杆径适配,驱动轮借助2个自由度完成杆体表面缺陷越障,同时提升负载能力(可搭载15 kg检测设备)与爬行稳定性。基于ABAQUS建立有限元模型,分别进行了静力学及模态分析,结果表明所设计结构强度满足需求;模态分析结果表明,其前6阶固有频率为0~0.759 Hz,与杆体1~3 Hz振动频率无交集,可有效避免共振。该机器人可替代人工完成杆状设施检测,显著提升作业效率与安全性,为能源、基建领域杆状设施维护提供技术支撑。 展开更多
关键词 爬杆机器人 越障能力 静力分析 模态分析
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基于双层模糊控制与改进遗传算法的移动机器人路径规划算法
8
作者 田敏 吴晓枫 《计算机应用研究》 北大核心 2026年第1期183-190,共8页
为提升移动机器人在复杂道路环境下执行多任务时的路径安全性与规划效率,提出了一种结合双层模糊控制系统和改进遗传算法的方法,以应对移动机器人路径规划中复杂道路环境与多元化任务安全性的挑战。该方法首先构建了一个基于专家系统的... 为提升移动机器人在复杂道路环境下执行多任务时的路径安全性与规划效率,提出了一种结合双层模糊控制系统和改进遗传算法的方法,以应对移动机器人路径规划中复杂道路环境与多元化任务安全性的挑战。该方法首先构建了一个基于专家系统的双层模糊控制系统:第一层将复杂路况和障碍物转换为道路安全度等级,第二层结合任务安全等级生成遗传算法的适应度权重。通过引入道路安全因素优化遗传算法的适应度函数模型,增强路径规划的安全性。算法实现上,采用伯努利混沌映射、Gaussian算子和Symmetrical Sigmoid算子优化选择、交叉、变异操作,提升了全局搜索能力和效率。实验表明,该方法相较于其他算法,路径距离最大减少5.9%,转弯次数最大减少85.7%,且在多种对比实验中表现出优异的普适性和鲁棒性,有效解决了复杂道路环境与任务安全需求之间的关系。 展开更多
关键词 改进遗传算法 路径规划 双层模糊控制系统 移动机器人
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汽车动力电池模组机器人装配线精度与可靠性设计研究
9
作者 肖潇 《汽车电器》 2026年第1期157-159,共3页
动力电池模组装配品质直接关乎整车性能与安全,本研究旨在系统性提升电池模组机器人装配线精度与可靠性,解决误差累积及部件故障导致的品质不一致问题,满足产品对高性能与高安全性的要求。通过分析装配精度要求,建立基于多体系统理论的... 动力电池模组装配品质直接关乎整车性能与安全,本研究旨在系统性提升电池模组机器人装配线精度与可靠性,解决误差累积及部件故障导致的品质不一致问题,满足产品对高性能与高安全性的要求。通过分析装配精度要求,建立基于多体系统理论的误差传递模型,量化关键部件误差影响;定义可靠性指标,采用故障模式与影响分析及威布尔分布模型建模,提出精度控制与可靠性提升协同设计方法,并结合某型号装配线案例进行验证。应用结果表明,该协同设计方法可有效提升装配线综合性能,为电池模组高精度、高可靠性自动化生产提供技术方案,对新能源汽车制造业升级具有实用价值。 展开更多
关键词 动力电池模组 机器人装配线 精度设计 可靠性建模 协同优化
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血管吻合术的临床应用与研究进展
10
作者 王世忠 张乐汶 +3 位作者 李志轩 丁张帆 闫冰 李春洁 《国际口腔医学杂志》 北大核心 2026年第1期124-133,共10页
血管吻合术在口腔颌面外科、整复外科以及心血管外科等领域应用广泛。传统血管吻合术操作难度大、时间长,对术者有较高要求。近年来,新型血管吻合技术、内镜下吻合术、显微血管吻合术等技术的快速发展为临床实践提供了更多选择,同时也... 血管吻合术在口腔颌面外科、整复外科以及心血管外科等领域应用广泛。传统血管吻合术操作难度大、时间长,对术者有较高要求。近年来,新型血管吻合技术、内镜下吻合术、显微血管吻合术等技术的快速发展为临床实践提供了更多选择,同时也提高了手术效率,降低了手术风险。这些技术在微小血管吻合、组织器官修复重建以及超显微外科等领域展现出了独特优势。血管吻合新技术不仅为外科医生提供了便利,也满足了各类患者的不同需求,帮助外科医生为患者提供更优质的诊疗。本文从手工缝合技术、血管吻合辅助装置及数字化技术、新型材料吻合技术3个方面总结了血管吻合术的最新进展,旨在帮助外科医生了解血管吻合技术发展动态,为各类术式选择提供参考。 展开更多
关键词 血管吻合 机器人手术 显微外科 血管假体
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立木攀爬修枝机器人设计与试验
11
作者 周志标 蒙丽雯 +1 位作者 郑贤 蒙艳玫 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期1-10,共10页
立木在生长过程中保留过多的分枝会导致树势早衰,同时树枝生长过大会在树干内形成死节,进而影响树木成材。为了对立木进行自动化修枝,使修枝人员远离危险的修枝环境,设计了一种可定点修枝的立木攀爬修枝机器人。首先,确定了攀爬机构采... 立木在生长过程中保留过多的分枝会导致树势早衰,同时树枝生长过大会在树干内形成死节,进而影响树木成材。为了对立木进行自动化修枝,使修枝人员远离危险的修枝环境,设计了一种可定点修枝的立木攀爬修枝机器人。首先,确定了攀爬机构采用直行攀爬、修枝机构采用旋转修枝的设计方案,并通过SolidWorks软件完成了整机的虚拟样机设计;其次,对关键部件的基本结构参数和工作参数进行了计算,完成了关键零部件的选型,并求解了修枝机构中滑台调节距离和环轨旋转角度的方程式;最后,完成物理样机的加工和装配,并搭建了试验平台,对机器人的攀爬性能和修枝性能进行了验证。结果表明:机器人能够克服摩擦阻力、机器人重力和加速阻力沿模拟树干稳定攀爬,最高攀爬速度约为1.18 m/s,打滑率约为6.11%;适合在直径80~230 mm的树干上进行攀爬和修枝作业;可修剪树枝的最大直径约为40 mm,修枝后切口平整度达75%以上,残留的枝茬长度约为5 mm,证明了机器人设计的功能性和可行性。 展开更多
关键词 立木 攀爬修枝机器人 定点修枝
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改进浣熊优化算法的移动机器人路径规划
12
作者 王玉杰 刘杰 +3 位作者 杨靖 覃涛 郭元萍 颜非亚 《电光与控制》 北大核心 2026年第1期98-105,共8页
针对浣熊优化算法种群质量下降、优化精度低等缺陷,提出一种混合策略改进的浣熊优化算法(ICOA)。首先,利用改进的Tent混沌使种群分布更加均匀,提高种群的随机性和遍历性;其次,引入非线性收敛因子调整全局搜索和局部开发的权重,加快算法... 针对浣熊优化算法种群质量下降、优化精度低等缺陷,提出一种混合策略改进的浣熊优化算法(ICOA)。首先,利用改进的Tent混沌使种群分布更加均匀,提高种群的随机性和遍历性;其次,引入非线性收敛因子调整全局搜索和局部开发的权重,加快算法收敛速度;然后,引入樽海鞘群算法的领导者机制,增强算法的全局寻优能力;随后,应用透镜成像原理的折射反向学习策略生成反向解,避免算法陷入停滞,将ICOA在6个经典基准函数上进行测试,结果显示,ICOA在寻优能力和收敛速度方面有明显提高;最后,将ICOA用于求解机器人路径规划问题。结果表明,ICOA具备更强的寻径能力,相较对比算法SIPSO、ECOA和COA在20×20和40×40栅格地图中的平均路径长度分别缩短了7.67%、5.34%、6.65%和4.05%、7.40%、5.71%。 展开更多
关键词 路径规划 移动机器人 浣熊优化算法 Tent混沌 透镜成像
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机器人辅助功能学对线全膝关节置换术的临床效果
13
作者 赵家瑞 王思博 +3 位作者 薛超 华云 强廷会 周新立 《临床医学研究与实践》 2026年第1期6-10,共5页
目的系统评价机器人辅助功能学对线(FA)全膝关节置换术(TKA)的临床效果。方法在PubMed、Cochrane Library、Embase、Web of Science等常用英文数据库中检索“Functional alignment”“MAKO”“Arthroplasty,Replacement,Knee”“Total K... 目的系统评价机器人辅助功能学对线(FA)全膝关节置换术(TKA)的临床效果。方法在PubMed、Cochrane Library、Embase、Web of Science等常用英文数据库中检索“Functional alignment”“MAKO”“Arthroplasty,Replacement,Knee”“Total Knee Arthroplasty”“Total Knee Replacement”“TKA”“TKR”,检索时间截至2024年9月20日。依据纳入及排除标准筛选文献,从术中截骨与软组织平衡、术后并发症等方面比较FA与其他对线技术的临床效果。结果共纳入9篇文献。结果显示,FA在截骨量、软组织松解、下肢力线平衡以及术后疼痛和关节功能恢复方面显著优于其他对线技术,但术后并发症发生率无明显差异。结论FA是一种新兴的个体化对线策略,其短期临床效果优于其他对线技术,远期疗效仍需进一步研究证实。 展开更多
关键词 全膝关节置换术 机器人 功能学对线
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信号时滞对NMPC路径跟踪系统的影响机理与消减方法
14
作者 白国星 伊力夏提·伊力哈木江 +3 位作者 王俊朋 孟宇 顾青 段孟滨 《工程科学学报》 北大核心 2026年第1期129-141,共13页
目前已有一些针对路径跟踪控制中信号时滞问题的研究工作,但这些工作大多针对某种特定的控制方法,而在路径跟踪控制方法中,非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)具有能够显式处理系统约束、便于实现多目标优化... 目前已有一些针对路径跟踪控制中信号时滞问题的研究工作,但这些工作大多针对某种特定的控制方法,而在路径跟踪控制方法中,非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)具有能够显式处理系统约束、便于实现多目标优化、能够有效利用被控对象前方参考路径信息等优势,但是针对NMPC路径跟踪控制系统中时滞问题的研究较不成熟,制约了这种控制方法的实际应用.为解决上述问题,开展了以下研究工作.首先构建了能够较好地孤立出时滞影响的类车机器人路径跟踪控制系统.接着分析了信号时滞对NMPC路径跟踪控制系统的影响机理,即时滞会导致控制器产生的控制信号不能适应类车机器人在执行控制信号时所处的位置.然后提出了基于增长NMPC预测时域的时滞影响消减方法,即在迭代周期不变的情况下,在无时滞系统较优预测步数的基础上增加二倍时滞周期比以上的整数.最后通过计算机仿真和实验验证了提出方法的有效性.仿真和实验结果表明,信号时滞对NMPC路径跟踪控制系统存在影响,未考虑时滞的NMPC控制算法能够在无时滞系统中实现高精确性路径跟踪,而在有时滞系统中控制失效.通过增长预测时域可以有效消减信号时滞的影响,在信号时滞约为0.2 s的仿真与实验系统中,基于该方法的NMPC控制器可以保证路径跟踪控制的位移误差幅值不超过0.1258 m,航向误差幅值不超过0.0583 rad. 展开更多
关键词 路径跟踪 信号时滞 预测控制 类车机器人 预测时域
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机器人辅助与传统全膝关节置换临床功能及影像学的差异
15
作者 刘浩洋 李宏旭 +3 位作者 周宇 岳德波 王佰亮 马金辉 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第15期3936-3945,共10页
背景:随着机器人辅助全膝关节置换的兴起,它在植入物定位精度上的优势备受关注。然而,关于机器人全膝关节置换在改善患者术后关节活动度、假体翻修率、下肢力线和患者满意度方面是否优于传统全膝关节置换,现有证据尚不明确。目的:探讨M... 背景:随着机器人辅助全膝关节置换的兴起,它在植入物定位精度上的优势备受关注。然而,关于机器人全膝关节置换在改善患者术后关节活动度、假体翻修率、下肢力线和患者满意度方面是否优于传统全膝关节置换,现有证据尚不明确。目的:探讨Mako机器人辅助与传统全膝关节置换在临床功能与影像学上的差异及临床意义。方法:回顾性分析中日友好医院2023年1月至2024年9月接受Mako机器人辅助全膝关节置换的66例骨关节炎患者(机器人组);根据年龄、性别、体质量指数匹配59例传统全膝关节置换患者(传统组)。记录手术时间、出血量、止血带使用时间以及两组患者术前、术后3,6,12个月的临床结果,包括美国特种外科医院膝关节评分、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数、美国膝关节学会评分(功能)及膝关节活动度;术前及术后1周拍摄双下肢前后负重位全长X射线片,测量两组患者髋膝踝角、股骨外翻角、股骨远端外侧角、股骨近端外侧角和胫骨近端内侧角并进行对比。结果与结论:①机器人组较传统组手术时间更长,但止血带使用时间更短,失血量相当;②术后1周两组活动度均改善,传统组略胜一筹,但无显著性差异(P>0.05);③美国特种外科医院膝关节评分显示两组术后功能提升相近,无显著性差异(P>0.05);美国膝关节学会功能评分在术后1年时,机器人组优于传统组(P<0.05);西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数表明两组术后疼痛和功能均改善,但机器人组在术后6个月和1年表现更优(P<0.05);④X射线片结果显示所有患者下肢力线改善,假体位置良好,随访期间未发生严重不良事件;⑤影像学测量显示,机器人组术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角和股骨近端外侧角显著改善(P<0.05),而股骨外翻角和股骨远端外侧角无显著变化(P>0.05);传统组髋膝踝角和胫骨近端内侧角改善显著(P<0.05),但股骨外翻角、股骨近端外侧角和股骨远端外侧角无显著变化(P>0.05);两组术后影像学指标比较无显著性差异(P>0.05),术前与术后差值比较除股骨外翻角和股骨近端外侧角外,其余指标亦无显著性差异(P>0.05);⑥术后并发症发生率在两组间无显著性差异(P>0.05);⑦提示Mako机器人辅助全膝关节置换在术中角度、力线和平衡调整上优于传统全膝关节置换,提升了术中截骨、假体置入的精确性和个性化;术后下肢力线恢复、临床效果不劣于传统全膝关节置换,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 机器人辅助 全膝关节置换 影像学 下肢力线 活动度 膝关节功能
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基于自适应阈值伪谱法的空间机器人轨迹优化
16
作者 倪浩 刘壮 +4 位作者 马晓龙 张欧阳 陈萌 刘健行 吴立刚 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
为解决传统Radau伪谱法在轨迹优化求解效率与轨迹解可行性之间存在的矛盾,本文提出一种基于自适应阈值的分段升阶伪谱法,用于提升非线性优化问题的求解精度,加快收敛速度。该方法通过动态比较迭代过程中的误差矩阵极大值与标准时间步长... 为解决传统Radau伪谱法在轨迹优化求解效率与轨迹解可行性之间存在的矛盾,本文提出一种基于自适应阈值的分段升阶伪谱法,用于提升非线性优化问题的求解精度,加快收敛速度。该方法通过动态比较迭代过程中的误差矩阵极大值与标准时间步长,在误差超过自适应阈值的区间设置新分段点,并在误差小于偏差阈值的分段内增加配点数,这种策略对轨迹解的平滑/非平滑区间进行针对性优化,从而以较少的分段数和配点数达成轨迹规划目标。相比于传统Radau伪谱法,自适应分段升阶方法能够以较少迭代轮次收敛到期望结果,实现数值精度与求解效率的有效平衡。为验证算法性能,本研究基于自由飞行空间机器人非合作目标捕获场景进行了对比仿真实验。实验结果表明,本文提出的自适应分段升阶方法,在求解耗时和轨迹解的末端精度方面均优于对比方法,显示出更好的综合表现。 展开更多
关键词 自由飞行空间机器人 轨迹规划 最优控制 伪谱法 自适应阈值
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基于改进RRT算法的机械臂路径规划
17
作者 李伟达 姜宏 +3 位作者 章翔峰 马奔驰 陈林 张鹏飞 《现代电子技术》 北大核心 2026年第1期157-162,共6页
针对快速扩展随机树(RRT)算法在机械臂路径规划中存在盲目搜索、计算时间长和冗余过程点比较多的问题,文中提出一种改进RRT算法。首先建立了固定采样函数,使得随机树的扩展更具有方向性;其次在自适应步长基础上加入动态目标偏置策略,通... 针对快速扩展随机树(RRT)算法在机械臂路径规划中存在盲目搜索、计算时间长和冗余过程点比较多的问题,文中提出一种改进RRT算法。首先建立了固定采样函数,使得随机树的扩展更具有方向性;其次在自适应步长基础上加入动态目标偏置策略,通过避免对局部区域过度搜索来提高收敛速度;最后利用固定采样点构造两棵随机树进行搜索,解决了算法扩张速度慢、收敛速度慢和盲目性的问题。简单环境下仿真结果表明:改进RRT算法相对于其他三种算法收敛时间分别减少了18.3%、30%、63.5%,路径长度分别缩短了14.1%、3.5%、41.6%;复杂环境下仿真结果表明:改进RRT算法相对于其他三种算法收敛时间分别减少了56.4%、43.3%、67.6%,路径长度分别缩短了16.1%、9.7%、34.2%。证明了改进后的算法在解决收敛速度慢和导向问题上的有效性,同时算法对复杂环境的适应性也更强。 展开更多
关键词 机械臂 路径规划 RRT算法 固定采样点 自适应步长 动态目标偏置
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基于多学科竞赛融合的机器人相关课程项目化教学改革研究
18
作者 陈首彦 刘长红 +4 位作者 邹涛 赵志甲 吴文强 沈腾 梁忠伟 《计算机应用文摘》 2026年第1期7-9,共3页
针对人工智能与机器人等新兴技术快速迭代而传统课程体系更新滞后的问题,文章以机器人相关课程为例,开展项目化教学改革研究。通过构建“项目/竞赛需求—课程模块”动态映射机制,重构模块化课程体系并设计“项目链”教学路径,实现跨课... 针对人工智能与机器人等新兴技术快速迭代而传统课程体系更新滞后的问题,文章以机器人相关课程为例,开展项目化教学改革研究。通过构建“项目/竞赛需求—课程模块”动态映射机制,重构模块化课程体系并设计“项目链”教学路径,实现跨课程融合教学;搭建“产业—竞赛—开源社区”三元协同教学平台,引入企业需求、竞赛标准及开源资源,形成能力培养闭环;构建基于技术实现、工程素养和创新能力的工程化评价体系,以评价结果反向驱动教学优化。教学实践表明,该改革模式在课程建设、实践平台与人才培养质量等方面取得显著成效,为机器人类课程教学改革提供了可参考路径。 展开更多
关键词 机器人课程 项目化教学 多学科竞赛融合 教学平台
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四轮电驱动水田除草机器人运动建模与路径跟踪控制
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作者 肖扬帆 李彦明 +2 位作者 刘子翔 贡亮 刘成良 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期165-172,182,共9页
目前,我国水稻生产正在实现全程机械化、智能化,而除草机械和除草机器人的缺乏却成为其短板。为此,基于水田环境的特点,设计了一种四轮独立电驱动高地隙水田除草机器人。针对机器人特殊的前轮差速转向方式控制问题,建立了运动学模型,根... 目前,我国水稻生产正在实现全程机械化、智能化,而除草机械和除草机器人的缺乏却成为其短板。为此,基于水田环境的特点,设计了一种四轮独立电驱动高地隙水田除草机器人。针对机器人特殊的前轮差速转向方式控制问题,建立了运动学模型,根据模型提出了一种四轮独立驱动差速转向控制器,从而实现高地隙除草机器人的四轮独立驱动转向控制。针对高地隙水田除草机器人在路径跟踪过程中的精度和稳定性要求,提出了一种基于超螺旋趋近律的快速终端滑模控制算法,降低了滑模控制算法的抖振,缩短了路径跟踪收敛时间。基于李雅普诺夫判据检验了算法闭环系统的稳定性。使用MatLab/Simulink建立了除草机器人运动学仿真模型,将两种控制器结合进行系统仿真,结果表明:在初始横向偏差为-0.5 m时,调节时间约为3.5 s,且无超调。实际作业试验结果表明:采用此算法进行作业时,横向绝对偏差的平均值为0.0282 m,均方差为0.0334 m,能有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。 展开更多
关键词 水田 除草机器人 路径跟踪 四轮独立驱动控制 超螺旋滑模控制
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