医疗与康复机器人  081101M06010H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业研讨课 | 任课教师:侯增广
授课时间: 星期五,第3、4 节
授课地点: 教一楼113
授课周次: 1、2、3、4、5、7、8、9、10
授课时间: 星期五,第3、4 节
授课地点: 教一楼113
授课周次: 12
课程编号: 081101M06010H 课时: 20 学分: 1.00
课程属性: 专业研讨课 主讲教师:侯增广 助教:周小虎
英文名称: Medical and Rehabilitation Robotics 召集人:

教学目的、要求

为有志于医疗和康复机器人研究以及对该领域研究感兴趣的同学介绍该领域的专业基础知识和基本研究方法。
课程基本要求:建议学生掌握一定的理论基础知识和编程基础。理论基础知识包括:自动控制原理、概率论与数理统计和机器学习基础。
授课方式:授课与研讨相结合。通过3-4次授课,讲授康复与手术机器人的大致发展情况、国内外研究现状、以及涉及的关键技术,让学生了解开展康复与手术机器人的入门知识和科研方法。研讨课,主要通过学生自主查阅文献,课堂PPT讲演的方式开展讨论,加深康复医疗机器人技术的认识。

预修课程

《先进机器人控制》、《矩阵论》

教 材

主要内容

课程讲授6学时+研讨13学时+考试1学时=20学时
第1章	研究背景 (1个学时)
第2章	康复机器人 (2.5个学时)
2.1 康复机器人研究现状
2.2 康复机器人机构设计
2.3 康复机器人意图识别
2.4 康复机器人的人机交互控制
2.5 康复策略及临床研究
第3章	手术机器人 (2.5个学时)
3.1 手术机器人概述
3.2 手术机器人分类及现状
3.3 手术机器人结构设计
3.4 手术机器人导航技术
3.5 手术机器人力感知与反馈
3.6 手术机器人术前模拟仿真技术

参考文献

[1]	M. Costandi, "Rehabilitation: Machine recovery," Nature, Outlook vol. 510, no. 7506, pp. S8-S9, 2014.
[2]	N. SAVAGE, "The power of thought," Nature, vol. 555, no. S13, p. 3, 2018.
[3]	S. R. Soekadar et al., "Hybrid EEG/EOG-based brain/neural hand exoskeleton restores fully independent daily living activities after quadriplegia," Science Robotics, vol. 1, no. 1, 2016.
[4]	H. I. Krebs, "Rehabilitation Robotics an Academic Engineer Perspective," in 2011 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Boston, MA, USA, 2011.
[5]	Kim Y, Parada G A, Liu S, et al. Ferromagnetic soft continuum robots[J]. Science Robotics, 2019, 4(33): eaax7329.
[6]	Rafii-Tari H, Payne C J, Yang G Z. Current and emerging robot-assisted endovascular catheterization technologies: a review[J]. Annals of biomedical engineering, 2014, 42(4): 697-715.
[7]	Shademan A, Decker R S, Opfermann J D, et al. Supervised autonomous robotic soft tissue surgery[J]. Science translational medicine, 2016, 8(337): 337ra64-337ra64.
[8]	Fagogenis G, Mencattelli M, Machaidze Z, et al. Autonomous robotic intracardiac catheter navigation using haptic vision[J]. Science robotics, 2019, 4(29): eaaw1977.