腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人手術(shù)器械的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、傷口愈合時(shí)間短、術(shù)后恢復(fù)快、醫(yī)療成本低、病人住院時(shí)間明顯縮短等優(yōu)點(diǎn)，而將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到微創(chuàng)手術(shù)當(dāng)中可有效提高微創(chuàng)手術(shù)質(zhì)量，降低醫(yī)生勞動(dòng)強(qiáng)度，被醫(yī)師逐漸接受。微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人技術(shù)已成為醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　本文針對(duì)國(guó)家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目“腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)研究”，對(duì)微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)手術(shù)器械的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。手術(shù)器械是腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分，能完成對(duì)病變組織的夾持、牽引、剪切等

2、手術(shù)動(dòng)作。手術(shù)器械種類很多，本文針對(duì)持針鉗進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。
　　對(duì)腹腔微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)過(guò)程和手術(shù)器械操作力的分析，確定了從操作手的總體設(shè)計(jì)方案，并給出手術(shù)器械的設(shè)計(jì)要求；在此基礎(chǔ)上，引出手術(shù)器械的構(gòu)型問(wèn)題，本文將手術(shù)器械分為末端執(zhí)行器，傳動(dòng)箱和底座三個(gè)模塊，并對(duì)這三個(gè)模塊分別進(jìn)行了構(gòu)型的選擇，最終得出手術(shù)器械的總體構(gòu)型。
　　對(duì)手術(shù)器械的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，得出具有操作桿自轉(zhuǎn)，腕部旋轉(zhuǎn)，手指的開(kāi)合和俯仰共四個(gè)自由度的手術(shù)

3、器械；并各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)；針對(duì)腕部旋轉(zhuǎn)對(duì)手指產(chǎn)生的耦合運(yùn)動(dòng)，本文提出采用行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償，并對(duì)鋼絲繩傳動(dòng)的具體實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)闡述；對(duì)鋼絲繩受力進(jìn)行分析和選型；根據(jù)所選電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。
　　建立手術(shù)器械的虛擬樣機(jī)模型，利用ADAMS軟件對(duì)手術(shù)器械進(jìn)行仿真分析。從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度出發(fā)，進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證手術(shù)器械傳動(dòng)原理的正確性和合理性，再進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，求出各關(guān)節(jié)的速度曲線和行程范圍；從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，求出