Адаптивная система управления внутрисосудистым медицинским микророботом
Диссертация
Таким образом, микроробот относится к классу устройств перистальтического типа. В отличие от своих аналогов движитель микроробота является гидравлическим, причем рабочей жидкостью является физиологический раствор, чем обеспечивается безопасность для пациента в случае нарушения целостности сильфонной оболочки. Сжатие сильфона происходит за счет снижения давления рабочей жидкости в его полости. При… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Обзор и анализ микроробототехнических систем для диагностики и лечения трубчатых органов
- 1. 1. Микроробототехнические системы для диагностики и лечения трубчатых органов
- 1. 2. Внутрисосудистый микроробот (МГТУ им. Н.Э. Баумана)
- 1. 2. 1. Структура робототехнической системы
- 1. 2. 2. Устройство движителя внутрисосудистого микроробота
- 1. 2. 3. Принцип перемещения внутрисосудистого микроробота
- 1. 2. 3. 1. Биомеханический подход
- 1. 2. 3. 2. Принцип перемещения микроробота
- 1. 2. 3. 3. Обобщенная кинематическая схема движителя
- 1. 2. 4. Обеспечение безопасности пациента л
- 1. 2. 5. Исследование процесса взаимодействия микроробота с кровеносным сосудом
- 1. 2. 5. 1. Особенности строения и характеристики кровеносных сосудов
- 1. 2. 5. 2. Моделирование процесса взаимодействия контактных элементов микроробота с сосудистой стенкой
- 1. 2. 5. 3. Моделирование процесса взаимодействия микроробота с потоком крови
- 1. 3. Требования к системе управления BMP
- 1. 4. Структура системы управления BMP
- 1. 5. Выводы по главе 1
- 2. 1. Задача управления на исполнительном уровне
- 2. 1. 1. Определение максимального давления крови и требуемой силы фиксации
- 2. 1. 2. Принятие решения о возможности формирования требуемой силы фиксации
- 2. 1. 3. Адаптивное формирование силы фиксации с использованием нечеткой логики
- 2. 1. 4. Имитационная модель нечеткого контроллера управления скоростью прижатия контактного элемента
- 2. 1. 5. Адаптивное формирование силы фиксации с использованием принципа косвенных измерений
- 2. 2. Выводы по главе 2
- 3. 1. Логический уровень управления
- 3. 1. 1. Модель перемещения микроробота в виде конечного автомата
- 3. 1. 2. Модели элементов движителя микроробота в виде конечных автоматов
- 3. 1. 3. Регуляторы и мониторы контактных элементов и звеньев движителя
- 3. 1. 4. , Сетевой автомат движителя микроробота
- 3. 1. 5. Структура логического уровня системы управления
- 3. 1. 6. Моделирование процесса перемещения внутрисосудистого микроробота
- 3. 2. Ситуационный уровень управления
- 3. 2. 1. Принципы организации ситуационного уровня управления
- 3. 2. 2. Структура ситуационного уровня системы управления
- 3. 2. 3. Решение задачи обхода препятствия в сосуде
- 3. 2. 3. 1. Распознавание ситуации
- 3. 2. 3. 2. Выбор и принятие решения
- 4. 1. Эргономические требования к системе управления BMP
- 4. 2. Программно-аппаратный экспериментальный комплекс
- 4. 2. 1. Состав комплекса
- 4. 2. 2. Блок приводов
- 4. 2. 3. Контроллер управления
- 4. 2. 4. Пульт оператора
- 4. 2. 5. Программное обеспечение
- 4. 2. 5. 1. Архитектура программного обеспечения
- 4. 2. 5. 2. Интерфейс оператора
- 4. 3. 1. Логическое управление перемещением движителя
- 4. 3. 2. Управление с использованием принципа косвенных измерений
Список литературы
- Бегун П.И., Афонин П. Н. Моделирование в биомеханике: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 2004. — 390 с.
- Бегун П.И., Шукейло Ю. А. Биомеханика. СПб.: Политехника, 2000. -463 с.
- Борисов В.В., Круглов В. В., Федулов А. С. Нечеткие модели и сети. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 284 с.
- Внутрисосудистый микроробот / Г. В. Саврасов, О. С. Нарайкин, ¦ С. С. Гаврюшин С.С. и др. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2006.-№ 11.-С. 44−48.
- Войнов В.В., Поспелов В. И. Численное моделирование миниробототехнических систем в потоке крови // Экстремальная робототехника: Материалы Х1П Всероссийской научно-технической" конференции. СПб., 2003. — С. 98 — 105.
- Войнов В.В., Поспелов В. И., Гаврюшин С. С. Оценка влияния микроробототехнической системы на стенки кровеносного сосуда человека // Экстремальная робототехника: Материалы XTV Всероссийской научно-технической конференции. — СПб., 2004. — С. 126 133.
- Градецкий В .Г., Рачков М. Ю. Роботы вертикального перемещения. — М.: Тип. Мин. Образования РФ, 1997. 223 с.
- Добролюбов А.И. Бегущие волны деформации. — 2-е изд., испр- — М: УРСС, 2003.-144 с.
- Добролюбов, А.И. Скольжение, качение, волна- — 2-е изд., испр. — М.: УРСС, 2005.-160 с.
- Добролюбов А.И. Волновой перенос вещества. — 2-е изд., испр. — М.: КомКнига, 2005. 256 с.
- Зенкевич СЛ., — Ющенко А.С. Управление роботами. Основы управления манипуляционными роботами: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000: — 400 с.
- Кудрявцев В.Б., Алешин С. В., Подколзин А. С. Введение в теорию автоматов. —М: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. — 320 с.
- Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fiizzyTECH. — СПб.: БХВ Петербург, 2003. — 736 с.
- Лепешкин А.В., Михайлин А. А. Гидравлические и пневматические системы / Под ред. Ю. А. Беленкова. М.: Академия, 2004. — 336 с.
- Медведев B.C., Лесков А. Г., Ющенко А. С. Системы управления манипуляционных роботов / Под ред. Е. П. Попова. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1978. — 416 с.
- Мелихов А.Н., Берпггейн Л. С., Коровин С .Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. — 272 с.
- Механика, кровообращения: Пер. с английского / К. Каро, Т. Педли, P. f Шротер, У. Сид. -М.: Мир, 1981. 624 с.
- Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. — М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. — 288 с.
- Пуриня Б.А., Касьянов В. А. Биомеханика крупных кровеносных сосудов человека. — Рига: Зинатне, 1980. — 260 с.
- Саврасов Г. В. Медицинская робототехника: состояние, проблемы и общие принципы проектирования // Вестник МГТУ. Приборостроение. — 1998. — Спец. выпуск Биомедицинская техника и технология — С. 35 — 50.
- Саврасов Г. В. Медицинская робототехника: Учебное пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. 4.1. — 36 с.
- Саврасов, Г. В. Тенденции развития медицинской робототехники // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2007. — № 10. -С. 42 -46.
- Саврасов Г. В. Системное проектирование медицинской робототехники // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2007. — № 10. — С. 47 -51.
- Саврасов Г. В., Скворцов С. П. Современные технические средства хирургического лечения тромбозов: состояние и перспективы // Медицинская техника. — 2000. — № 4. — С. 8 14.
- Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы / В. Б. Брагин, Ю. Г. Войлов, Ю. Д. Жаботинский и др.- Под общ. ред. E. IL Попова, В. В. Клюева —М.: Машиностроение, 1985.—256 с.
- Уорден К. Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применения: Пер. с английского. — М.: Техносфера, 2006. — 224 с.
- Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям / В. Г. Градецкий, В. Б. Вешников, С. В. Калиниченко и др. — М.: Наука, 2001. — 359 с.
- Физиология человека- В 3-х томах. Пер. с английского / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. М.: Мир, 1996. — Т. 2. — 313 с.
- Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB. — М.: Горячая линия — Телеком, 2007. — 288 с.
- Эман А.А. Биофизические основы измерения артериального давления. — Л.: Медицина, 1983. — 128 с.
- Ющенко А.С. Принципы организации деятельности роботов-эргаматов // Экстремальная робототехника: Материалы XIV Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 2004. — С. 44 — 50.
- Ющенко А.С., Киселев Д. В., Вечканов В. В. Адаптивная" система нечеткого управления мобильным роботом // Мехатроника. — 2002. — № 1. — С. 20 26.
- А" microrobot for colonoscopy / М. С. Carrozza, L. Lencioni, В. Magnani, P. Dario, D. Reynaerts, M.G. Trivella, A. Pietrabiissa // Proceedings of IEEE seventh international symposium on micro machine and human science. — Nagoy, 1996. — P. 223 228.
- Hein A., Kirschstein U. Navigated imaging for angiography — Concept and calibration // IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Robotics. Aachen, 2004. -P. 1409−1414.
- Microbionic and peristaltic robots in a pipe / MA Jianxu, LIU Xiang, MA Jianhua, LI Mingdong, MA Peisun // Chinese Science Bulletin. — 2000: — Volumeii 45, № 11.-p. 985 -988.
- Reynaerts D., Peirs J., H. Van Brussel. Shape memory micro-actuation for a gastro-intestinal intervention system // Sensors and Actuators. — 1999. — Volume 77.-P. 157- 166.
- Rovetta A. Prototype of a new tele-robotic endoscope // Proceedings of the 2nd Workshop on Medical Robotics. Heidelberg, 1997. — P. 37 — 46.
- Slatkin A. Brett, Burdick J., Grundfest W. The development of a robotic endoscope // Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. Pittsburgh, 1995. — P. 162 — 171.
- Touaibia M., Chaillet N., Bouijalt A. In-Pipe Microrobot System based on Shape Memory Alloy Actuators // Proceedings of the 4th Japan — France Congress and 2nd Asia Europe Congress on Mechatronics. — Kitakyushu, 1998. — Volume 1. — P. 272 — 277.
- Earthworm Biology: Электронный ресурс. (http://edis.ifas.ufl.edu/IN047). Проверено 22.03.2009.
- МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ1. ЭКРАН"tf/tt? «» ^s^ess 2009 г.1. УТВЕРЖДАЮ1. Генеральный директор
- Математической модели функционирования BMP.
- Методов управления BMP, функционирующим в условиях биологической среды.
- Программно-алгоритмического обеспечения системы управления BMP.
- Рекомендаций и технических предложений по аппаратно-программной реализации системы управления BMP.
- Методики испытания макетного образца BMP.
- Результата внедрялись при выполнении НИР по теме: «Исследование и разработка внутрисосудистого медицинского микроробота (BMP) для диагностики и хирургии». 1. Председатель комиссии:1. Члены комиссии: jgSJI. Леонов)
- В.Г. Веденков) {Д.И. Невский)129301, Москва, ул. Касаткина, 3 Телефон 8(499)187−28−07 Телефакс (495) 683−15−551. Кауинфскаовявэня сбиюкмв
- ИНН 7 716 011 126. Р/сч. 40 702 810 700 000 002 048 в КБ «Кузнецктй мост» ОАО Кор./сч. 30 101 810 200 000 000 000. БИК 44 552 625 0КП0 58 343В8. 0K0HX 19 320, 95 120, 95 300, 95 400