醫(yī)療機(jī)器人主操作手接口研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、在主從遙操作中利用力反饋技術(shù)是目前醫(yī)療機(jī)器人的研究熱點(diǎn)之一，力反饋主操作手和力感覺(jué)從操作手是主從力反饋控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文以課題組自行研制開(kāi)發(fā)的關(guān)節(jié)式主手為核心，設(shè)計(jì)了主手與計(jì)算機(jī)的接口電路；并利用力感覺(jué)手指，構(gòu)建了主從夾持力反饋控制系統(tǒng)。 首先，設(shè)計(jì)了關(guān)節(jié)式主手與計(jì)算機(jī)的接口電路。在分析關(guān)節(jié)式主手機(jī)電接口的基礎(chǔ)上，采用單片機(jī)和FPGA完成了主手與計(jì)算機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)，使操作者能在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上獲取主手的位姿信息，并能輸出

2、控制信號(hào)，控制主手直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)力反饋控制。單片機(jī)采用TI公司的微控制芯片MSC1211Y5，內(nèi)部集成了A/D和D/A模塊，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。使用可編程邏輯器件完成編碼器信號(hào)處理模塊的設(shè)計(jì)，使電路設(shè)計(jì)更加靈活。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，圍繞串口通信，編寫(xiě)并調(diào)試了單片機(jī)和計(jì)算機(jī)界面程序，闡述了利用MSComm控件進(jìn)行串口通信的程序設(shè)計(jì)方法，最終實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)式主手與計(jì)算機(jī)的交互。 其次，利用自行研制的力感覺(jué)手指，構(gòu)建了主從夾持力反饋控制