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中国机械工程第 卷第 期 年 月上半月 24 1 2013 1 多种路径形式组合的柔性针二维路径优化 1 2 1 1 3 赵燕江 张艳华 陈 浩 张永德 暋 暋 暋 暋 暋YanYu , , , , 1.哈尔滨理工大学 哈尔滨 150080暋暋2.哈尔滨医科大学 哈尔滨 150081 · , , , 3.托马斯 杰斐逊大学 费城 PA19107美国 : , , 摘要 针对斜尖柔性针在二维组织中的路径优化问题 首先引入了针的Uniccle运动学模型 并利 y , 。 用旋量理论和指数积方程计算了运动学正解 从运动学的角度证明了穿刺直线路径的可行性 基于运 , , , 动学模型 分析了柔性针穿刺路径的形式 考虑入针姿态的优化 提出了采用多种路径形式组合的路径 , 。 优化算法 建立了优化目标函数 在有无障碍两种情况下分别对针的穿刺路径进行了优化计算和仿真 。 , , , 。 研究 仿真结果证明 采用该算法能有效地绕过障碍 准确达到靶点 并保证路径最优 在通常临床情 , 。 况下 最优路径一般为控制度为 的包含直线形式的路径 2 : ; ; ; 关键词 柔性针 旋量理论 路径优化 微创手术 中图分类号: : / TP24暋暋暋暋暋暋DOI10.3969 .issn.1004-132X.2013.01.002 j 2DPathO timizationforFlexibleNeedleBasedonCombinationofMultiformPaths p 1 2 1 1 3 ZhaoYanian 暋Zhan Yanhua暋ChenHao暋Zhan Yonde暋YanYu j g g g g , , 1.HarbinUniversitofScienceandTechnolo Harbin150080 y gy , , 2.Harbi
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