繩驅(qū)動介入主動導管建模與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、心腦血管疾病已經(jīng)成為嚴重威脅人類健康的殺手之一，而傳統(tǒng)的介入手術(shù)存在可控性差，通用性低，對施術(shù)者的經(jīng)驗依賴度高等問題，為此本文提出了一種繩驅(qū)動介入主動導管系統(tǒng)，來探索解決上述問題的可行方案。
　　單節(jié)導管單元由骨架彈簧、硅膠管、驅(qū)動繩及連接頭組成，為提高主動導管的靈活性與通用性，通常采用多節(jié)主動導管單元串聯(lián)的方式以增加自由度適應不同的治療環(huán)境。設計了輔助操控機構(gòu)，使得醫(yī)生可以在手術(shù)室外進行手術(shù)。針對繩索的驅(qū)動方式，設計了驅(qū)動繩張緊

2、繞放機構(gòu)，確保驅(qū)動精度。
　　為進一步探究導管的彎曲變形機理，綜合了現(xiàn)有的大撓度假設與圓弧假設，在多體動力學仿真軟件ADAMS中建立導管的柔體模型，根據(jù)驅(qū)動繩與骨架彈簧的不同功能特性分別建立了柔體模型，用仿真所得的結(jié)果與兩個假設理論進行比較分析，得出了兩個假設各自的適用條件與范圍。
　　在分析了導管彎曲規(guī)律的基礎上，建立了導管運動學模型，由單節(jié)導管的正向運動學推導出多節(jié)串聯(lián)的快速正向運動學解算算法，隨后分析了單節(jié)主動導管單元