基于信息物理融合的骨折复位机器人系统构建
2021-07-02傅卓鑫陈建文
计算机应用 2021年5期
傅卓鑫,孙 昊,陈建文,郭 悦,陈 金
(1.河北工业大学人工智能与数据科学学院,天津 300130;2.国家康复辅具研究中心附属康复医院骨外科,北京 100176;3.天津市人民医院康复科,天津 300121)
(*通信作者电子邮箱chenjin630715@163.com)
0 引言
将人的主观能动性因素考虑在内的信息物理融合系统(Cyber-Physical and Human System,CPHS)是一个人、机、物以及环境共融的系统模型[1],连接起了物理系统与信息系统[2],充分考虑了人的情感、动作、思维等状态在整个系统中的作用,将面临的多信息、多维度、干扰不确定等因素融入了系统中,使系统有了感知分析能力。CPHS是考虑了人的因素在内的集感知、计算、通信、控制于一体的控制模型[3],应用于医疗保健大数据的构建[4],解决了医疗设备与社交网络的高效融合[5]。以数据驱动寻找网络物理系统的状态轨迹[6]。作为医疗设备,安全稳定性是重要的临床因素,人因工程的研究为医疗领域的安全性提供了保障,也为医疗设备的可用性做了评估[7],对设备的研发和市场监管部门的约束提供了保障依据,最终的受益群体还是设备相关者,包括制造商、医护人员及患者,同时为当前高度智能化、自动化的研究提供了新思路、新方案,更好地从传统系统向智能系统过渡。
如图1所示,CPHS由人-机-物-环境交互组成,信息感知模块、决策控制模块、动作执行模块以及具有主观能动性的人共同驱动完成任务。信息感知模块将感知系统所在的内外部环境因素、系统本身的变化及人的主观干扰,将信息传入决策控制模块,经过计算处理将执行命令传至动作执行组,系统执行相应的动作,整体模块的要素构成一个不断循环的交互系统。……
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