转运护理机器人是协助医护人员完成对卧床病患等行动不便对象进行日常护理的一类机器人,可胜任对患者进行病床、轮椅、手术台之间移动、换乘、转运等劳动强度高、技术含量高的工作。近年来在机器人研究领域一直维持着很高的研究热度,展现出良好的应用前景。介绍了转运护理机器人的研究及应用现状,按应用需求和结构特点分类,对各类转运护理机器人的优缺点及工作过程归纳总结,探讨其涉及的结构设计、转运规划和环境感知、人机交互、控制系统、能源供应等关键技术,梳理当前转运护理机器人存在的问题和潜在的解决方案及今后可能的发展趋势。以期为该类机器人的深入研究提供理论支持和技术指导。

提出了一种无传感器零力控制算法,来实现机器人的牵引示教功能。首先,根据机器人的结构特点建立机器人动力学模型;其次,将采集的混杂有高频噪声的驱动器数据进行滤波得到了可供辨识使用的有效信息数据;再次,结合摩擦力数据分布不规律的特性,采用切比雪夫拟合法对摩擦力模型进行辨识,模拟牵引到停止过程中完整的加减速过程中的摩擦力补偿变化,并分析了其相对于传统的最小二乘法的优势;最后,通过拟合实验证明本算法的准确性,验证机器人本体在工程上的有效性,并根据操作的实际情况分析了拟合次数对于摩擦模型准确度的影响。

本文提出了一种医用内窥检察系统的传感与主动介入技术,它是通过由压觉传感器、蠕动式柔性移动机构和基于形状记忆合金记忆效应的转向机构等构成的内窥检查机器人实现的.压觉传感器检测机器人与腔道壁之间作用力的大小和方位,为机器人提供避障、弯曲等信息,避免穿孔等医疗事故的发生;蠕动式柔性移动机构通过充入气体的膨胀橡胶囊与腔道壁接触,因而具有较好的柔软性;采用通电调节形状记忆合金元件的方法,可改变转向机构弯曲角度,以适应腔道的变化.因此,传感与主动介入技术对腔道组织损害程度极小,具有较高的安全性,还可减轻医务人员的工作强度,提高内窥检查的效率.

内窥镜前端避障的执行装置是内窥镜主动避障系统的一部分.它利用步进电机和机械卡爪实现内窥镜操纵手柄的机械驱动.由此,可以提高内窥镜操作的自动化,减少医疗事故发生的概率.本文在研究分析内窥镜传动结构的基础上,对内窥镜端部机械驱动试验装置进行了设计,并达到了部分技术指标.