紧凑型微创手术机器人的设计与实现

发布时间：2018-05-23 22:27

  本文选题：微创手术机器人 + 紧凑设计　； 参考：《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2017年11期

【摘要】：紧凑型微创手术(MIS)机器人的开发对微创手术技术的推广具有重要意义.在深入分析造成da Vinci微创机器人体积庞大的原因的基础上,开发了一种紧凑型微创手术机器人系统.通过添加双被动关节的方式实现了机器人从操作手的紧凑设计,并提出了与该从操作手相匹配的运动支点预估算法;针对从操作手的应用需求,设计出一种具有末端自转功能的新型微创器械,该器械有助于降低机器人辅助微创手术的操作难度;结合器械的构型特点,设计了机器人主操手,并建立了微创机器人主从运动映射模型,解决了传统微创手术中存在的眼手运动不一致问题.利用所开发的系统样机进行了系列验证性实验以及动物实验,充分验证了所提出的微创手术机器人设计方案的可行性.
[Abstract]:The development of compact minimally invasive surgery (MISS) robot is of great significance to the popularization of minimally invasive surgery technology. A compact minimally invasive surgical robot system is developed on the basis of deep analysis of the reasons for the huge volume of da Vinci minimally invasive robot. The compact design of robot slave manipulator is realized by adding two passive joints, and a motion fulcrum prediction algorithm matching with the slave manipulator is proposed. A new type of minimally invasive instrument with the function of end rotation is designed, which is helpful to reduce the difficulty of robot assisted minimally invasive operation, combining with the configuration characteristics of the instrument, the main manipulator of the robot is designed. The master-slave motion mapping model of minimally invasive robot is established to solve the problem of eye hand movement inconsistency in traditional minimally invasive surgery. A series of confirmatory experiments and animal experiments are carried out using the developed prototype system, which fully verifies the feasibility of the proposed design scheme of minimally invasive surgical robot.
【作者单位】： 天津大学机械工程学院;天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金重大项目(51290293) 国家国际科技合作项目(2014DFA70710)~~
【分类号】：TP242

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本文编号：1926622