一种六自由度丝传动微创手术器械的设计

发布时间：2018-05-04 19:44

  本文选题：手术器械 + 丝传动　； 参考：《机械科学与技术》2017年02期

【摘要】：为了更好地满足微创手术器械对运动灵活性和工作空间的要求,设计了一种六自由度丝传动微创手术器械。此手术器械的6个自由度包括:肩关节偏转自由度、肘关节俯仰自由度、腕关节俯仰自由度、自转自由度、指关节偏转自由度和手指的开合自由度。本微创手术器械在手指部分设计了快换手指,可以有效的节约在手术过程中更换手术器械的时间,同时减少了手术器械的成本。在手术器械结构设计的基础上对手术器械进行了运动学和工作空间分析。最后进行了运动学仿真,通过比较Solid Works仿真和MATLAB运算中得到的三维空间手术器械末端运动轨迹,验证了手术器械结构的合理性和运动学的正确性。
[Abstract]:In order to better meet the requirements of motion flexibility and workspace of minimally invasive surgical instruments, a six degree of freedom wire drive minimally invasive surgical instrument was designed. The six degrees of freedom of the instrument include shoulder deflection degree, elbow pitch freedom, wrist pitch freedom, rotation freedom, knuckles deflection freedom and finger opening and closing freedom. The minimally invasive surgical instrument is designed to replace the finger in the finger part, which can effectively save the time of replacing the surgical instrument during the operation process and reduce the cost of the surgical instrument. Based on the structural design of surgical instruments, kinematics and workspace analysis of surgical instruments were carried out. Finally, the kinematics simulation is carried out, and the rationality of the structure and the correctness of kinematics of the surgical instruments are verified by comparing the kinematic trajectory of the end of the three dimensional surgical instruments obtained in the Solid Works simulation and the MATLAB operation.
【作者单位】： 天津工业大学机械工程学院;天津工业大学工程实训中心;
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(51205287)资助
【分类号】：TH777;TP242

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本文编号：1844403