基于絲傳動結構的微創(chuàng)手術工具設計與實驗研究.pdf

1、本文以絲傳動結構為基礎，闡述了一種具有末端自轉的新型機器人手術工具設計方案、運動學分析、構型設計等方面內(nèi)容。進一步在新型機器人手術工具的基礎上，將剛性連桿腕部由多關節(jié)組成的柔性腕部替代，并對具有柔性腕部的多自由度手術工具進行了研究。
　　論文主要研究了以下方面：
　　首先，分析腹腔微創(chuàng)手術的流程和特點，研究其約束特征，提出了多自由度手術工具設計要求。分析比較了多種傳動方式，確定選用絲傳動結構并總結了絲傳動的結構形式。以絲傳動

2、結構為基礎，提出了新型機器人手術工具和具有柔性腕部的手術工具的設計方案。
　　其次，利用D-H法和矢量法，對新型機器人手術工具進行了正運動學分析、逆運動學求解、運動空間分析。結合絲傳動布局，對新型機器人手術工具結構進行設計。分析手術工具的夾持力，并進行結構優(yōu)化，保證手術工具夾持操作時的可靠性。
　　詳細闡述了一種用作工具腕部的兩自由度柔性結構和剛性驅動結構的設計方法，并依據(jù)驅動鋼絲長度的變化量關系，通過數(shù)學建模、編程計算等方