一种基于VTK的支气管镜机器人仿真平台及方法

本发明涉及机器人仿真与控制技术领域，具体涉及一种基于VTK的支气管镜机器人仿真控制平台及方法，适用于连续体机器人(如支气管镜机器人)的结构建模、运动控制、虚拟仿真等，可广泛应用于医疗机器人仿真、手术训练及机器人控制算法验证等领域。首先该平台采用体素化建模技术对支气管镜机器人进行建模，只需设置机器人结构参数和运动自由度，即能够模拟不同连续体机器人的形态与行为。使用vmtk库快速提取支气管树的中心线，并设计了基于支气管树中心线的运动控制算法，使仿真平台能够有效模拟机器人与支气管树之间的交互。同时，利用vtk内置的碰撞检测接口，实时计算机器人与支气管树的碰撞情况，在仿真过程中进行实时准确反馈。