题目：医疗机器人遥操作控制系统研究

机器人辅助远程手术是将现代医疗技术、机器人技术和遥操作技术相结合，利用医疗机器人遥操作系统实现远程手术的一项前沿医疗技术，对于发展远程医疗、共享医疗资源、提高区域医疗水平具有重要意义。医疗机器人遥操作系统是机器人辅助远程手术的核心部分，直接决定了远程手术的效率、精度和安全性。克服网络通讯时延，提高遥操作系统的稳定性、实现有效的远程监控、确保远程手术的精度和安全性一直是医疗机器人遥操作系统的核心问题。针对以上问题，本文以长骨复位机器人辅助远程手术为背景，展开了医疗机器人遥操作系统研究。

首先，根据机器人辅助远程长骨复位手术的流程和需求分析，对长骨复位机器人遥操作系统总体结构进行了设计。同时根据功能模块的不同，将系统划分为：主操作手子系统、人机交互子系统、长骨复位机器人子系统、网络通讯子系统、双目视觉子系统以及视频监控和预测显示子系统。长骨复位机器人遥操作系统结构的确立为远程手术的实现提供了重要保障。

其次，为了实现大时延网络环境下不同类型数据的可靠传输，对广域网的网络时延进行了测试和分析，设计了包含多媒体通讯模块和数据通讯模块的网络通讯系统结构。

为了解决视频图像数据网络传输过程中的延迟和丢包问题，本文使用了高效的视频采集和压缩技术，提出了多线程同步、多缓冲区协调以及视频采集帧率控制等多种有效的传输策略，实现了视频图像数据基于网络的可靠传输。

然后，为了实现机器人位姿的精确检测，搭建了双目视觉定位平台。为了提高目标识别的效率和精度，本文设计了具有特殊形状轮廓的目标Marker，并提出了基于轮廓特征的多目标识别算法。在完成了双目视觉平台相机标定和立体标定的基础上，实现了对多个Marker的同时识别和精确定位，有效提高了机器人位姿检测的精度和实时性。

最后，针对视频监控系统和传统预测显示遥操作控制方法的局限性，提出了基于视频融合的预测显示方法和基于CT图像空间的预测显示方法，分别实现了远程长骨复位手术过程中对机器人运动状态和断骨复位状态的实时监控，有效克服了网络通讯时延对遥操作系统的影响，确保医生能够安全高效的完成远程手术。