核磁手術(shù)機(jī)器人本體材料的核磁兼容性和切削加工性研究.pdf

1、由于核磁環(huán)境的特殊性，制造核磁環(huán)境下安全應(yīng)用的核磁共振圖像導(dǎo)航機(jī)器人必須選擇一種合適的材料。它產(chǎn)生的感應(yīng)力、力矩以及偽影對(duì)手術(shù)機(jī)器人運(yùn)行的平穩(wěn)性、病人的安全性以及圖像質(zhì)量影響較大。為此，本文針對(duì)影響核磁環(huán)境下的手術(shù)機(jī)器人最大的兩種材料屬性進(jìn)行研究，即核磁兼容性和切削加工性。本文的主要工作內(nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)核磁兼容性和切削加工性分析并分別選擇三種最具代表性的因素作為實(shí)驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目，即選擇感應(yīng)力、感應(yīng)力矩和偽影作為材料核磁兼容性

2、的影響因素，選擇切削力、表面粗糙度以及切屑形狀作為材料切削加工性的影響因素。并選擇四種不同的實(shí)驗(yàn)材料，其中包括金屬黃銅和鋁合金，以及非金屬尼龍和聚甲醛。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案針對(duì)這六種影響因素量化測(cè)量材料的核磁兼容性和切削加工性，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為后續(xù)材料切削加工性和核磁兼容性綜合評(píng)價(jià)做準(zhǔn)備。
　　然后選擇模糊評(píng)價(jià)法對(duì)核磁手術(shù)機(jī)器人制造材料進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出四種材料的評(píng)價(jià)等級(jí)為：聚甲醛、尼龍、鋁合金、黃銅。并分析了每種材料的評(píng)價(jià)結(jié)果以及其在核磁

3、兼容性和切削加工性上的表現(xiàn)，并驗(yàn)證了評(píng)價(jià)方法的正確性。
　　最后，本文建立了圓柱體形狀的材料在核磁儀中的磁場(chǎng)擾動(dòng)模型，并根據(jù)偽影的形成原理對(duì)偽影進(jìn)行了模擬，最終建立了一種偽影的模擬方法。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)圖像驗(yàn)證了本方法的正確性，并以此為根據(jù)研究了材料的長(zhǎng)度、倒角形狀、倒角大小和磁化率對(duì)偽影的影響，最終根據(jù)研究結(jié)果對(duì)核磁環(huán)境下的醫(yī)療器械的加工形狀做出了合理性的建議。
　　本文的研究成果對(duì)核磁環(huán)境下的醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人制造材料的評(píng)價(jià)和選