機(jī)器人輔助顯微外科手術(shù)系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、該文圍繞機(jī)器人輔助顯微外科手術(shù)系統(tǒng)(Robotic Assistant Microsurgery System,簡(jiǎn)稱RAMS)的研究與開發(fā)這個(gè)專題,對(duì)RAMS主從機(jī)器人的技術(shù)指標(biāo)、工作空間、運(yùn)動(dòng)學(xué)匹配映射、樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的分析與研究,取得了一定的研究成果,具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義.基于顯微外科手術(shù)的基本操作和空間布局,以血管吻合顯微手術(shù)操作為實(shí)際應(yīng)用對(duì)象,對(duì)醫(yī)生的動(dòng)作進(jìn)行了記錄和量化分析,根據(jù)投影幾何以及顯微手術(shù)數(shù)據(jù)

2、得到了從手末端工具準(zhǔn)確的三維靈活操作空間,并在人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)上,確定了RAMS主從機(jī)器人的任務(wù)要求和技術(shù)指標(biāo).在此基礎(chǔ)之上,確定RAMS主從機(jī)器人樣機(jī)的基本形式為直角坐標(biāo)式從手對(duì)應(yīng)關(guān)節(jié)式力反饋主手的異構(gòu)形式,并用圖解法分別求解了從手和主手的工作空間,同時(shí)對(duì)各自的工作空間進(jìn)行了仿真驗(yàn)證.對(duì)RAMS主從機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)匹配映射問題,采用Denavit-Hartenberg理論和開關(guān)控制,解決了RAMS主從機(jī)器人的主從的異構(gòu)和主手的耦合問題,

3、實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)結(jié)構(gòu)達(dá)到同構(gòu)的實(shí)際操作控制效果;同時(shí),建立了RAMS主從機(jī)器人從手和主手的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并采用逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的方法,對(duì)主從機(jī)器人從手機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)提出了具體的要求.對(duì)RAMS主從機(jī)器人的樣機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,針對(duì)詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基本動(dòng)作、電機(jī)等控制元件的選擇和優(yōu)缺點(diǎn)四個(gè)方面進(jìn)行了討論,并詳述了調(diào)試過程中出現(xiàn)的系列問題,分別提出了解決方案,最終改進(jìn)成型.為了驗(yàn)證理論分析設(shè)計(jì)的正確性和有效性,分別對(duì)RAMS主從機(jī)器人的從手、主手和