基于准确度评估的7自由度手术机器人术前摆位优化算法

来源：信息与控制杂志2022年第3期北京时间：

作者：李江, 苏鹏, 冯冬冬, 崔力坤, 张勤俭, 刘宝国

摘要：针对微创机器人辅助的外科手术复杂的术前摆位问题，以甲状腺微创手术用到的床旁双7自由度协作机器人为研究对象，将机械臂的运动准确度以及运动学性能作为优化目标，提出了机械臂准确度评估指标以及其对应的干涉指数，并提出了一套基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)多目标遗传算法的术前规划方法。最后，将由该遗传算法优化得到的系统性能指标同Gaot单目标遗传的优化结果以及医生凭借经验给出的结果进行比较。比较结果表明，由NSGA-Ⅱ多目标遗传算法得到的术前摆位方案优势明显，能够为手术的安全操控提供合理的指导性建议。

关键词：微创外科手术机器人, NSGA-Ⅱ, 术前规划, 准确度, 碰撞检测