机械臂辅助医学超声扫描系统研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-14页 |
| 1.1.1 临床超声扫查所面临的问题 | 第11-13页 |
| 1.1.2 医疗机器人的发展与应用 | 第13-14页 |
| 1.2 研究目的与意义 | 第14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 超声机器人系统 | 第14-17页 |
| 1.3.2 远程超声机器人系统 | 第17页 |
| 1.3.3 超声机器人穿刺 | 第17-18页 |
| 1.3.4 目前存在的问题 | 第18页 |
| 1.4 论文主要研究内容与创新点 | 第18-19页 |
| 1.4.1 本研究的主要内容 | 第18-19页 |
| 1.4.2 本研究的创新点 | 第19页 |
| 1.5 论文章节安排 | 第19-21页 |
| 第2章 机械臂辅助超声扫描系统方案设计 | 第21-25页 |
| 2.1 临床超声扫描流程分析 | 第21页 |
| 2.2 系统技术需求分析 | 第21-22页 |
| 2.3 系统框架设计 | 第22-24页 |
| 2.3.1 基于ROS的系统设计 | 第22-23页 |
| 2.3.2 机器人操作系统(ROS) | 第23-24页 |
| 2.3.3 ROS系统的优势 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 立体视觉导航 | 第25-41页 |
| 3.1 深度测距原理简介 | 第25-27页 |
| 3.2 RGB和深度相机的标定 | 第27-32页 |
| 3.2.1 内参标定 | 第27-30页 |
| 3.2.2 外参标定 | 第30-32页 |
| 3.3 三维彩色点云的获取 | 第32-33页 |
| 3.4 基于三维Kd-tree的快速点云处理 | 第33-39页 |
| 3.4.1 三维Kd-tree快速索引方法 | 第33-35页 |
| 3.4.2 点云去噪 | 第35-36页 |
| 3.4.3 点云法向量计算 | 第36-39页 |
| 3.5 目标扫描路径的提取 | 第39-40页 |
| 3.5.1 扫查区域的半自动分割与路径提取 | 第39-40页 |
| 3.5.2 路径信息的发送 | 第40页 |
| 3.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 机械臂运动规划与控制 | 第41-54页 |
| 4.1 机械臂运动学分析 | 第41-42页 |
| 4.2 机械臂的运动规划 | 第42-44页 |
| 4.2.1 机械臂模型的建立 | 第43-44页 |
| 4.2.2 机械臂的运动规划 | 第44页 |
| 4.3 坐标系统转换 | 第44-50页 |
| 4.3.1 机械臂手眼标定原理 | 第45-47页 |
| 4.3.2 手眼标定实验及结果 | 第47-50页 |
| 4.4 超声扫描轨迹规划 | 第50-53页 |
| 4.4.1 探头扫描切面 | 第50页 |
| 4.4.2 探头扫描动作的定义 | 第50-52页 |
| 4.4.3 扫描动作轨迹规划 | 第52-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第5章 跨平台超声图像实时采集 | 第54-57页 |
| 5.1 Socket通信原理 | 第54-55页 |
| 5.2 跨平台超声图像实时采集的实现 | 第55页 |
| 5.3 基于机械臂轨迹的三维超声重建 | 第55-56页 |
| 5.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第6章 系统评估及实验分析 | 第57-71页 |
| 6.1 系统整体实现 | 第57-58页 |
| 6.2 系统评估实验 | 第58-65页 |
| 6.2.1 立体视觉误差测量实验 | 第58-59页 |
| 6.2.2 系统误差测量与补偿 | 第59-63页 |
| 6.2.3 扫描速度对超声成像的影响 | 第63-65页 |
| 6.3 仿体验证实验 | 第65-67页 |
| 6.4 基于机械臂的三维重建实验 | 第67-69页 |
| 6.5 志愿者腹部扫查实验 | 第69-70页 |
| 6.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第7章 总结与展望 | 第71-74页 |
| 7.1 论文工作内容总结 | 第71-72页 |
| 7.2 工作展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第79页 |
