微创介入手术导管机器人系统自适应模糊PID控制

摘要：

针对人工介入手术中存在的插管精度低、射线环境伤害医生等问题,采用主从式导管机器人系统进行微创手术能够很好地解决人工介入手术中的弊端.通常主从导管机器人系统采用PID控制,但PID控制可能会产生较大的超调,导致系统跟踪性能下降,降低手术的安全性.因此,采用自适应模糊PID控制器在线调整PID控制的参数,提高主从控制系统的跟踪性能.首先建立了从手轴向运动和旋转运动的动态模型,然后设计了基于自适应模糊PID控制器的主从导管机器人系统,通过参数在线调整提高了从手对主手信号的跟踪性能.仿真结果表明,所提出的自适应模糊PID的控制方案是有效可行的,表明系统具有较强的跟踪性能和鲁棒性能,明显地减小了系统的跟踪误差.

关键词：主从导管机器人、动力学模型、PID控制、自适应模糊PID控制

所属期刊栏目：43

分类号：TP242.3(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51175349;国家自然青年科学基金资助项目61105099;辽宁省教育厅科学技术研究项目L2013060

在线出版日期：2015-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：9-12