微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人主操作手機(jī)構(gòu)設(shè)計與評價研究.pdf

1、機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)在外科手術(shù)領(lǐng)域已迅速崛起，成為醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。本文面向復(fù)雜手術(shù)需求，針對“妙手S”微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的工作要求，以同構(gòu)控制主操作手為研究對象，系統(tǒng)闡述了同構(gòu)控制主操作手的構(gòu)型設(shè)計、運(yùn)動學(xué)分析、機(jī)構(gòu)評價與優(yōu)化，以及主操作手操作舒適性分析及優(yōu)化，并通過實(shí)驗(yàn)對主操作手的工作性能進(jìn)行了測試分析，具體內(nèi)容如下：
　　首先，以手術(shù)需求及主操作手設(shè)計要求為基礎(chǔ)，根據(jù)最新手術(shù)器械構(gòu)型完成了7+2自由度同構(gòu)控制主操作手的機(jī)構(gòu)設(shè)計，

2、同時分析了主操作手機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)和Jacobian矩陣，并對其工作空間進(jìn)行了對比分析，完成了“妙手S”手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)主操作手的設(shè)計工作。
　　其次，對機(jī)構(gòu)評價體系的方法及應(yīng)用目的進(jìn)行了分析和總結(jié)，以Jacobian矩陣條件數(shù)為機(jī)構(gòu)評價指標(biāo)對主操作手機(jī)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。提出主操作手操作舒適性概念，以及兩個操作舒適性評價指標(biāo),空間重合度 C和中心距離 R，以兩個評價指標(biāo)為基礎(chǔ)提出操作舒適性優(yōu)化函數(shù)，對主操作手的操作舒適性進(jìn)行了優(yōu)化。