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手术机器人软件集成工程

共计 30 章节
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01
手术机器人软件集成工程导论
目标=定义 · 范围 · 典型系统组成
手术机器人软件集…目标=定义
02
手术机器人系统架构与软件分层
目标=主从控制 · 导航 · 影像
手术机器人系统架…软件分层
03
实时操作系统与中间件选型
目标=RTOS · Linux PREEMPT_RT · ROS 2
实时操作系统间件选型
04
硬件抽象层与设备驱动集成
目标=机械臂 · 电机 · 编码器
硬件抽象层设备驱动集成
05
手术机器人通信协议与数据总线
目标=EtherCAT · CANopen · 以太网
手术机器人通信协…数据总线
06
主从遥操作控制软件集成
目标=主手采集 · 从手映射 · 比例缩放
主从遥操作控制软…目标=主手采集
07
运动学与动力学求解模块集成
目标=正逆解 · 雅可比 · 奇异回避
运动学动力学求解模块集…
08
力反馈与触觉交互集成
目标=力传感器标定 · 力估计 · 双边控制
力反馈触觉交互集成
09
手术导航与影像配准软件集成
目标=DICOM 读取 · 坐标变换链 · 点云/表面配准
手术导航影像配准软件集成
10
视觉与内窥镜视频流水线集成
目标=采集 · 去噪 · 畸变校正
视觉内窥镜视频流水线…
11
增强现实与术中叠加显示集成
目标=虚实配准 · 渲染管线 · 遮挡处理
增强现实叠加显示集成
12
人机交互与主控台软件集成
目标=图形界面 · 语音/手势/脚踏多模态输入 · 状态显示
人机交互主控台软件集成
13
手术机器人安全架构与软件集成
目标=安全PLC · 急停链 · 看门狗
手术机器人安全架…软件集成
14
功能安全与风险控制软件实现
目标=FMEA · 安全需求分解 · 限速/限力/限空间
功能安全风险控制软件实现
15
实时性能与确定性保障
目标=任务调度 · 优先级反转 · 内存锁定
实时性能确定性保障
16
软件在环与硬件在环仿真集成
目标=仿真模型 · 虚拟机械臂 · 传感器模拟
软件硬件
17
手术机器人标定与校准软件集成
目标=工具中心点 · 手眼标定 · 关节零位
手术机器人标定校准软件集成
18
手术工作流与状态机集成
目标=术前准备 · 定位 · 插入
手术工作流状态机集成
19
机器人控制算法模块集成
目标=阻抗/导纳控制 · 轨迹规划 · 路径跟踪
机器人控制算法模…目标=阻抗
20
多机械臂与多工具协同软件集成
目标=双臂协调 · 工具切换 · 碰撞避免
多机械臂多工具协同软件集…
21
远程手术与网络化集成
目标=5G/专网 · 视频回传 · 遥操作指令传输
远程手术网络化集成
22
数据记录、回放与审计集成
目标=术中数据采集 · 时间戳对齐 · 黑匣子日志
数据记录回放
23
软件配置管理与持续集成
目标=代码分支 · 依赖管理 · 构建流水线
软件配置管理持续集成
24
测试与验证工程
目标=单元测试 · 集成测试 · 场景测试
测试验证工程
25
法规与标准符合性集成
目标=IEC 62304 · ISO 13485 · ISO 14971
法规标准符合性集成
26
网络安全与访问控制集成
目标=设备认证 · 数据加密 · 远程更新安全
网络安全访问控制集成
27
手术机器人软件部署与现场集成
目标=手术室安装 · 网络配置 · 设备联调
手术机器人软件部…现场集成
28
故障诊断与容错恢复集成
目标=异常检测 · 降级运行 · 故障隔离
故障诊断容错恢复集成
29
典型手术机器人系统集成案例分析
目标=腹腔镜 · 骨科 · 神经外科等系统的软件集成路径与关键决…
典型手术机器人系…目标=腹腔镜
30
课程综合项目
目标=从需求到原型的完整软件集成实战 · 包含架构设计 · 模块实现
课程综合项目目标=从需求到原…