喉部手術機器人系統(tǒng)從操作手的研究與開發(fā).pdf

1、本文所研究與開發(fā)的喉部手術機器人系統(tǒng)Microhand Ⅱ主要是面向喉部微創(chuàng)外科手術.該系統(tǒng)能夠在狹小的喉部空間內(nèi)完成對病變組織的夾持、分離、切除,手術清淤等基本手術操作.喉部手術機器人系統(tǒng)可以有效地將專業(yè)醫(yī)生的經(jīng)驗和機器人技術的特點有機地結合在一起,對于減輕醫(yī)生的疲勞、消除醫(yī)生操作手的顫抖、提高喉部手術質(zhì)量、減輕患者痛苦以及縮短康復周期都具有重要的價值. 首先,針對喉部手術的任務要求、手術的基本操作以及操作空間進行科學地統(tǒng)計分

2、析.并在此基礎之上,對喉部手術機器人系統(tǒng)從手的機械構型綜合、機構設計原理、具體機械結構設計以及雙臂協(xié)調(diào)操作進行了詳細的闡述.并通過D-H方法建立了機器人從手的數(shù)學模型,對機器人從手結構進行了可操作性和靈活性優(yōu)化； 然后,根據(jù)喉部手術在狹小空間內(nèi)進行操作的特點,對傳統(tǒng)器械進行改造,采用傳統(tǒng)的步進電機驅動方式實現(xiàn)由電機旋轉到器械開合動作的轉換,增加器械繞自身軸線的旋轉機構以及實現(xiàn)頻繁更換器械的快換機構.并且對喉部手術機器人的末端執(zhí)行

3、器--操作工具的設計方案原理、具體的機械結構設計、相關分析選型、動作實現(xiàn)進行了詳細的說明； 最后,對喉部手術機器人的從操作手、操作工具以及喉部手術機器人專用器械進行了實驗研究和性能測試,確定了實驗所需參數(shù),驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性.并在此基礎之上,進行了豬的喉部聲帶腫物切除手術的動物實驗.實驗結果表明,喉部手術機器人系統(tǒng)Microhand Ⅱ具有較好的安全性、靈活性、穩(wěn)定性和可靠性,其設計理念符合喉部微創(chuàng)手術要求,基本達到預期