微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人力感知器模擬信號處理電路的設(shè)計(jì)與解耦方法研究.pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，提高了手術(shù)的質(zhì)量，極大的拓展了醫(yī)生的能力，代表著當(dāng)今醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展方向。但是目前應(yīng)用的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人不具備臨場力感知功能，力信息的缺失導(dǎo)致醫(yī)生需要經(jīng)過長期訓(xùn)練才能夠進(jìn)行手術(shù)操作，極易導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生。
　　 本文針對上述問題，結(jié)合項(xiàng)目自行研制的多自由度微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人，對從操作手力感知器模擬信號部分進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括：⑴結(jié)合微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的特點(diǎn)，對從操作手桿件進(jìn)行了應(yīng)力分析。在應(yīng)力分析的基

2、礎(chǔ)上，使用應(yīng)變片在桿件末端建立應(yīng)變片橋，實(shí)時提取桿件力信息。對提取的信號進(jìn)行量化計(jì)算，為硬件電路的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)方面的依據(jù)。⑵設(shè)計(jì)了基于雙數(shù)字電位器的微模擬信號處理電路，將應(yīng)變片橋輸出的微變電壓放大為可以數(shù)字化的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號。針對外部環(huán)境的電磁干擾，從硬件對信號進(jìn)行了初步的隔離與濾波。對設(shè)計(jì)的硬件電路相關(guān)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測定。⑶使用CCS編程控制電路中的數(shù)字電位器，從初始化平衡調(diào)節(jié)和量程擴(kuò)展兩個方面實(shí)現(xiàn)對信號的實(shí)時監(jiān)測與控制。針對從操作手桿