超声引导的股静脉穿刺机器人的设计和验证

TP242; [目的]股静脉穿刺在重症急救、急症透析、给药补液等临床场景有着广泛的应用,但股静脉穿刺的成功率往往依赖于医生的经验.研究开发了一种超声引导的股静脉穿刺机器人系统.[方法]首先,设计一款2自由度的穿刺机器人末端穿刺执行器,用于穿刺摆臂的角度调整和股静脉穿刺进给;然后,基于7自由度串联机械臂,搭建了超声引导的股静脉穿刺机器人系统,保证超声扫查和穿刺空间;最后,对末端穿刺执行器及机器人的定位精度进行了验证.[结果]试验结果表明,末端穿刺执行器穿刺摆臂角度的绝对定位精度在0.5°以内,穿刺进给的绝对定位精度在0.2 mm以内,基于7自由度机械臂股静脉穿刺机器人针尖的空间重复定位精度在0....

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Published in机械传动 Vol. 49; no. 3; pp. 69 - 78
Main Authors 刘琳涛, 夏晶, 程干
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安科技大学 机械工程学院,西安 710054%合肥合滨智能机器人有限公司,合肥 230601 2025
Subjects
医疗机器人
股静脉穿刺
Medical robot
Femoral vein puncture
超声引导
穿刺执行器
Ultrasonic guidance
Puncture actuator
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ISSN1004-2539
DOI10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.010

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Summary:TP242; [目的]股静脉穿刺在重症急救、急症透析、给药补液等临床场景有着广泛的应用,但股静脉穿刺的成功率往往依赖于医生的经验.研究开发了一种超声引导的股静脉穿刺机器人系统.[方法]首先,设计一款2自由度的穿刺机器人末端穿刺执行器,用于穿刺摆臂的角度调整和股静脉穿刺进给;然后,基于7自由度串联机械臂,搭建了超声引导的股静脉穿刺机器人系统,保证超声扫查和穿刺空间;最后,对末端穿刺执行器及机器人的定位精度进行了验证.[结果]试验结果表明,末端穿刺执行器穿刺摆臂角度的绝对定位精度在0.5°以内,穿刺进给的绝对定位精度在0.2 mm以内,基于7自由度机械臂股静脉穿刺机器人针尖的空间重复定位精度在0.2 mm以内,满足临床穿刺精度需求;搭建的机器人系统通过遥控操作实现了半自动穿刺,为实现股静脉的自动穿刺提供了重要的借鉴.
ISSN:1004-2539
DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.03.010