導管導絲介入手術(shù)機器人系統(tǒng)的研究.pdf

1、微創(chuàng)血管介入手術(shù)已經(jīng)成為當今醫(yī)療技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，并逐漸被人們認可與接受。血管介入手術(shù)具有創(chuàng)口小，恢復(fù)快等優(yōu)點，但是手術(shù)對醫(yī)生的輻射較大，對手術(shù)的精準性和醫(yī)生的技能也提出了較高的要求。機器人輔助醫(yī)療技術(shù)可使醫(yī)生免受輻射、提高手術(shù)質(zhì)量，目前，該技術(shù)已成為國內(nèi)外學者的研究熱點。本課題主要針對腫瘤的治療，在查閱了大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，研制了被動式導管導絲介入手術(shù)機器人系統(tǒng)樣機。該系統(tǒng)具有操作簡單直觀、安全可靠的優(yōu)點，并對該系統(tǒng)的主從控制

2、算法及整機的實驗展開了相關(guān)研究。
　　首先，分析了傳統(tǒng)介入手術(shù)的流程，根據(jù)手術(shù)中醫(yī)生的各種手法如推動回拉、旋捻等，在分析不同構(gòu)型的基礎(chǔ)上，完成了機器人系統(tǒng)總體樣機的研制，設(shè)計了包含推送執(zhí)行器、旋捻執(zhí)行器、導管調(diào)整裝置以及姿態(tài)調(diào)整裝置的機器人系統(tǒng)。通過建立的機器人三維虛擬樣機模型，分析了機器人的運動性能，并以滿足介入手術(shù)操作要求為目標，對機器人結(jié)構(gòu)外形尺寸進行了詳細設(shè)計，使該機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、精巧、易于操作的優(yōu)點。
　　設(shè)計了

3、以主從控制為核心，具有監(jiān)測功能、人機交互功能的三層遞階結(jié)構(gòu)的機器人控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)上層為人機交互層，下層為驅(qū)動層，中間層為實現(xiàn)運動控制和主從控制算法的核心控制層。以完成介入手術(shù)既定操作為目的，使用Omega7主手設(shè)備實現(xiàn)主從控制，操作者可以在遠端控制機器人完成手術(shù)。
　　然后，研究了機器人的主從控制算法。根據(jù)機器人完成手術(shù)既定操作，對主從操作的運動控制過程進行規(guī)劃。在分析主手的參數(shù)指標的基礎(chǔ)上，根據(jù)主手的行程和精度，采用了基于隨動