單通道蛇形手術(shù)機(jī)器人的開發(fā)及研究.pdf

1、現(xiàn)代微創(chuàng)手術(shù)給傳統(tǒng)醫(yī)療帶來了革命性的變革。微創(chuàng)手術(shù)器械在這場(chǎng)變革中起到了決定性的作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)逐漸的應(yīng)用到微創(chuàng)手術(shù)治療中。微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人以其前瞻性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)代表微創(chuàng)手術(shù)器械的發(fā)展方向。由于微創(chuàng)手術(shù)環(huán)境復(fù)雜，微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人必須具有足夠的靈活性來避開重要的組織器官。為了解決目前微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人靈活度不足和用途單一化的難題，本文進(jìn)行了微型單通道蛇形手術(shù)機(jī)器人的研發(fā)，在這些方面進(jìn)行了相應(yīng)的探索。本文主要介紹一種新型微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人

2、-微型單通道蛇形手術(shù)機(jī)器人。本文所介紹的蛇形手術(shù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了多自由度設(shè)計(jì)，其靈活性滿足目前腹腔微創(chuàng)手術(shù)環(huán)境的要求。本文從機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制方法、運(yùn)動(dòng)學(xué)研究和蛇形手術(shù)機(jī)器人相關(guān)實(shí)驗(yàn)對(duì)蛇形手術(shù)機(jī)器人的研究方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。通過本文的介紹，詳細(xì)的闡述了本文所研發(fā)的蛇形手術(shù)機(jī)器人的研究方案，表明本文所研發(fā)的蛇形手術(shù)機(jī)器人在未來具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。
　　在研發(fā)蛇形手術(shù)機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和控制是兩個(gè)主要的研究?jī)?nèi)容。在國(guó)內(nèi)外的研究

3、基礎(chǔ)之上，結(jié)合本文所要解決的問題，設(shè)計(jì)出了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)單元：蛇形機(jī)構(gòu)。同時(shí)根據(jù)PID控制理論搭建了蛇形手術(shù)機(jī)器人的控制平臺(tái)。采用D-H參數(shù)法對(duì)蛇形手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究，為將來的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)研究做好準(zhǔn)備。最終搭建出了一個(gè)單通道蛇形手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合正在研發(fā)的碳納米管X射線放療頭可在臨床上實(shí)現(xiàn)局部低劑量放療，在確保治療效果的同時(shí)減少了病人的放射劑量。本文對(duì)蛇形手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行的正運(yùn)動(dòng)學(xué)研究得到了其正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。通過蛇形手術(shù)機(jī)器人的