面向腹腔鏡手術的力反饋型微器械研究.pdf

1、腹腔鏡手術是微創(chuàng)手術的一種，相對于開腹手術，腹腔鏡手術具有創(chuàng)傷小、失血少、痛楚輕、恢復快等優(yōu)點。腹腔鏡手術器械是完成腹腔鏡手術的關鍵器械，常規(guī)腹腔鏡手術器械具有自由度少、靈活性低，器械內摩擦力大，導致力學信息衰減及醫(yī)生疲勞，操作存在杠桿效應等缺點。手術機器人微器械可以部分解決上述問題，但是仍然存在缺乏必要的力反饋和靈活度的限制。本文結合國內外手術機器人研究現(xiàn)狀，對面向腹腔鏡手術的力反饋型微器械進行研究。
　　論文首先針對腹腔鏡手術

2、力反饋的要求，結合腹腔鏡手術特點，設計了具有高強度、高靈敏度的雙層十字梁式傳感器結構，并對該結構進行了數(shù)學建模和仿真分析，得到了結構的最優(yōu)參數(shù)；根據(jù)傳感器安裝空間要求，確定應變片的放置位置和排布方式，設計了相應的電橋電路；針對傳感器信號較小的問題，設計了專門的信號采集放大電路。
　　其次，論文對傳感器靜態(tài)解耦進行了研究，確定了傳感器解耦的方式，在此基礎上，確定了傳感器標定的方法。設計出三維力標定試驗臺，對傳感器施加三個線性無關的力