科创中国
机器人轨迹跟踪控制方法、磁性医疗机器人及存储介质
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-09 15:06:31
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-20 13:06:17
本申请涉及机器人轨迹跟踪控制领域，公开了一种机器人轨迹跟踪控制方法、磁性医疗机器人及存储介质。该方法包括：获取机器人基于实际运动参数的实际运动轨迹坐标以及参考轨迹坐标；计算实际轨迹坐标和参考轨迹坐标的坐标误差；以坐标误差的最小化作为迭代目标，对机器人的实际运动参数进行优化迭代得到优化运动参数；其中，每次迭代的初始值均采用上一次迭代的优化值；以优化运动参数控制机器人运动。通过上述方式，本申请能够提高机器人的控制精度与稳定性。
1.一种机器人的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述机器人基于实际运动参数的实际轨迹坐标以及参考轨迹坐标；
计算所述实际轨迹坐标和参考轨迹坐标的坐标误差；
以所述坐标误差的最小化作为迭代目标，对所述机器人的实际运动参数进行优化迭代得到优化运动参数；其中，每次迭代的初始值均采用上一次迭代的优化值；
以所述优化运动参数控制所述机器人运动。
2.根据权利要求1所述的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述计算所述实际轨迹坐标和参考轨迹坐标的坐标误差，包括：
基于所述实际轨迹坐标和所述参考轨迹坐标的坐标差值和所述实际运动参数得到所述坐标误差。
3.根据权利要求2所述的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述基于所述实际轨迹坐标和所述参考轨迹坐标的坐标差值和所述实际运动参数得到所述坐标误差，包括：
以参考运动参数构建状态系数矩阵，计算所述状态系数矩阵与所述坐标差值的乘积，所述实际运动参数与控制系数矩阵的乘积；将两乘积之和作为所述坐标误差。
磁性操控系统： 机器人内部嵌入磁性材料，通过外部磁场控制机器人的运动。这可以减小机器人尺寸，提高操控的精度。
医疗操作工具： 机器人携带医疗操作工具，例如微型摄像头、外科器械等，用于在人体内执行各种医疗操作。
实时成像系统： 配备实时成像系统，例如超声波或磁共振成像，以帮助医生监控机器人在体内的位置和操作过程。
安全性和生物相容性： 机器人材料具有生物相容性，以确保在体内操作时对人体造成最小的损伤，并采取安全措施以防止磁场对患者的影响。
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磁性操控系统： 机器人内部嵌入磁性材料，通过外部磁场控制机器人的运动。这可以减小机器人尺寸，提高操控的精度。
医疗操作工具： 机器人携带医疗操作工具，例如微型摄像头、外科器械等，用于在人体内执行各种医疗操作。
实时成像系统： 配备实时成像系统，例如超声波或磁共振成像，以帮助医生监控机器人在体内的位置和操作过程。
安全性和生物相容性： 机器人材料具有生物相容性，以确保在体内操作时对人体造成最小的损伤，并采取安全措施以防止磁场对患者的影响。
技术转让
对于该机器人的存储介质，可以使用包含控制算法、轨迹规划模型、磁场操控方案等信息的内部存储器。此外，也可以考虑将机器人的实时数据、成像信息等存储在外部设备或云端，以供医生和研究人员进行进一步分析和诊断。
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