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機(jī)器人輔助經(jīng)顱磁刺激線圈定位的導(dǎo)航路徑規(guī)劃與避障算法研究

王賀; 王欣; 靳靜娜; 李穎; 劉志朋; 殷濤 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所; 天津300192; 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)中心; 北京100730

摘要：目的:研究一種用于經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)的機(jī)器人導(dǎo)航路徑規(guī)劃與避障算法,以保證TMS機(jī)器人在刺激靶點(diǎn)定位和切換過(guò)程中的安全性。方法:應(yīng)用機(jī)器人避障技術(shù),基于TMS線圈的形狀和TMS機(jī)器人的工作特點(diǎn),提出用于TMS的機(jī)器人導(dǎo)航路徑規(guī)劃與避障算法。基于搭建的TMS機(jī)器人實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),設(shè)定4個(gè)刺激靶點(diǎn),使用機(jī)器人引導(dǎo)刺激線圈依次定位4個(gè)刺激靶點(diǎn),驗(yàn)證算法的可行性。結(jié)果:在線圈沿導(dǎo)航路徑行進(jìn)的過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)線圈和頭部模型產(chǎn)生接觸。第一個(gè)刺激靶點(diǎn)的定位時(shí)間為(13.6±3.65)s,全部4個(gè)刺激靶點(diǎn)的定位時(shí)間為(59.1±3.64)s。結(jié)論:提出的TMS機(jī)器人導(dǎo)航路徑規(guī)劃與避障算法可以安全有效地控制機(jī)器人完成刺激靶點(diǎn)的定位和切換。

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