肝臟介入治療輔助機械臂虛擬環(huán)境搭建及其閉環(huán)運動控制.pdf

1、近年來,機器人輔助外科手術(shù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本課題結(jié)合國家自然科學基金項目“肝臟介入治療關(guān)鍵技術(shù)的研究”,在已有介入治療機器人的基礎(chǔ)上，引入了虛擬現(xiàn)實技術(shù),建立了機器人的虛擬環(huán)境。借助于光學定位系統(tǒng)完成了介入治療輔助機器人的閉環(huán)控制。
　　對介入治療機器人的結(jié)構(gòu)進行了分析,利用DH法對機械臂進行了正逆解、運動空間以及雅克比矩陣的求解。對機器人的控制平臺做了簡單的介紹,對空間定位方式進行了分析,選擇了光學定位儀作為手術(shù)導航設(shè)備,

2、為系統(tǒng)的閉環(huán)控制平臺的搭建做準備。
　　結(jié)合三維建模軟件Solidworks,運用WPF建立了虛擬環(huán)境和介入治療輔助機器人的三維模型。設(shè)計了基于 VC++機器人的開環(huán)運動控制界面,借助于 C語言中對內(nèi)存的操作實現(xiàn)了虛擬環(huán)境與機器人控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。實現(xiàn)了基于虛擬環(huán)境的機器人運動控制界面。
　　提出虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)整體框架,設(shè)計了系統(tǒng)的閉環(huán)控制流程。在對四元數(shù)與歐拉角關(guān)系分析的基礎(chǔ)上建立了以四元數(shù)形式表示位姿信息的位姿信息采集程