基于数据驱动的心脏介入导管机器人跟踪控制方法及系统

本发明公开了一种基于数据驱动的心脏介入导管机器人跟踪控制方法及系统，包括数据采集、系统辨识、控制器设计、视觉反馈、闭环控制等步骤。利用Koopman算子理论，通过采集到的样本数据构建导管系统的线性动态模型；采用切比雪夫多项式作为观测函数，将非线性系统线性化；基于线性二次调节器设计导管机器人跟踪控制器；利用基于深度学习的关键点检测算法，从医疗图像中检测手术目标的包括瓣膜边缘、血管分支在内的关键点位置，作为视觉反馈；设计反馈控制回路，将视觉反馈的关键点位置输入控制器，实时调整导管机器人状态，实现对手术目标的精确跟踪。本发明无需建立导管的解析模型，即可实现对其非线性动力学的精确自动化控制。