手术机器人操作臂与远心机构设计与研究
发布时间：2021-02-14 02:47
微创外科手术（Minimally Invasive Surgery,MIS）相较于传统的外科手术有很多优点,比如其医疗成本较低、术后恢复快、可减轻病人的痛苦等,因此微创外科手术在现代医学中越来越被重视。然而如果将当下热门的机器人技术与微创外科手术相结合,不仅能够有效的降低医生的劳动强度,还能提高手术的精度,因此医疗机器人成为当下的研究热点。首先,本文根据手术需求确定了手术机器人的设计要求,由设计要求对机器人的构型进行了详细的对比分析,根据得出的构型设计机器人的操作臂与远心机构,之后根据临床经验以及优化算法优化了机器人的操作臂部分,并得出机器人的最终结构构型。其次,根据设计的机器人构型,采用D-H矩阵法对机器人运动学正解进行分析,又采用几何法求出不同形态的机器人运动学逆解,最后通过矢量积法对机器人的雅克比矩阵进行了求解。再次,根据本文设计的机器人具有一个冗余操作臂的特性,将改进的梯度投影法应用到优化机器人的运动学中,并结合手术需要以及术前臂形设置情况,给出不同情况下的目标优化函数,最后用Matlab软件仿真研究了改进梯度投影法对机器人臂形设置的优化情况。最后,根据远心机构的设计要求,利用...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WLR系统
Tiskaendoarm系统
Probot系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间机器人的计算力矩实时控制方法[J]. 邵兵,原恩桃. 上海电机学院学报. 2015(03)
[2]多运动模式机器人动力学建模及仿真[J]. 于常娟,张明路,张建华,吴岳,田颖. 机械设计. 2015(03)
[3]辅助腹腔微创手术的新型机器人“妙手A”[J]. 王树新,王晓菲,张建勋,姜雪明,李建民. 机器人技术与应用. 2011(04)
[4]面向冗余机器人实时控制的逆运动学求解有效方法[J]. 潘博,付宜利,杨宗鹏,王树国. 控制与决策. 2009(02)
[5]机器人运动规划方法的研究[J]. 黄宗武,王磊. 中国电力教育. 2008(S3)
[6]双平行四杆型远程运动中心机构的设计[J]. 宗光华,裴旭,于靖军,毕树生,孙明磊. 机械工程学报. 2007(12)
[7]Clinical characteristics of remote Zeus robot-assisted laparoscopic cholecystectomy:A report of 40 cases[J]. Han-Xin Zhou, Yue-Hua Guo, Xiao-Fang Yu, Shi-Yun Bao, Jia-Lin Liu, Yue Zhang, Department of Minimal Invasive Surgery, Shenzhen People’s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China Yong-Gong Ren, Department of Anesthesia, Shenzhen People’ s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China Qun Zheng, Operation Room, Shenzhen People’s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China. World Journal of Gastroenterology. 2006(16)
[8]显微外科手术机器人——“妙手”系统的研究[J]. 王树新,丁杰男,贠今天,李群智,韩保平. 机器人. 2006(02)
[9]“妙手”系统机械结构设计与优化[J]. 岳龙旺,许天春,贠今天. 机器人. 2006(02)
[10]腹腔镜微创外科手术主从式机器人从手结构设计[J]. 王淑敬,洪鹰,王刚,肖瑞义. 组合机床与自动化加工技术. 2006(02)
博士论文
[1]腹腔微创外科手术机器人仿真平台搭建及操作仿真研究[D]. 朴明波.哈尔滨工业大学 2009
[2]腹腔镜操作机器人研制及其关键技术研究[D]. 潘博.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]腹腔介入式手术机器人机械结构设计及运动仿真[D]. 修立刚.哈尔滨工业大学 2008
[2]机器人辅助显微外科手术系统的研究与开发[D]. 李群智.天津大学 2004
本文编号：3032990
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WLR系统
Tiskaendoarm系统
Probot系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间机器人的计算力矩实时控制方法[J]. 邵兵,原恩桃. 上海电机学院学报. 2015(03)
[2]多运动模式机器人动力学建模及仿真[J]. 于常娟,张明路,张建华,吴岳,田颖. 机械设计. 2015(03)
[3]辅助腹腔微创手术的新型机器人“妙手A”[J]. 王树新,王晓菲,张建勋,姜雪明,李建民. 机器人技术与应用. 2011(04)
[4]面向冗余机器人实时控制的逆运动学求解有效方法[J]. 潘博,付宜利,杨宗鹏,王树国. 控制与决策. 2009(02)
[5]机器人运动规划方法的研究[J]. 黄宗武,王磊. 中国电力教育. 2008(S3)
[6]双平行四杆型远程运动中心机构的设计[J]. 宗光华,裴旭,于靖军,毕树生,孙明磊. 机械工程学报. 2007(12)
[7]Clinical characteristics of remote Zeus robot-assisted laparoscopic cholecystectomy:A report of 40 cases[J]. Han-Xin Zhou, Yue-Hua Guo, Xiao-Fang Yu, Shi-Yun Bao, Jia-Lin Liu, Yue Zhang, Department of Minimal Invasive Surgery, Shenzhen People’s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China Yong-Gong Ren, Department of Anesthesia, Shenzhen People’ s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China Qun Zheng, Operation Room, Shenzhen People’s Hospital, Jinan University 2nd Clinical Medicine College, Shenzhen 518020, Guangdong Province, China. World Journal of Gastroenterology. 2006(16)
[8]显微外科手术机器人——“妙手”系统的研究[J]. 王树新,丁杰男,贠今天,李群智,韩保平. 机器人. 2006(02)
[9]“妙手”系统机械结构设计与优化[J]. 岳龙旺,许天春,贠今天. 机器人. 2006(02)
[10]腹腔镜微创外科手术主从式机器人从手结构设计[J]. 王淑敬,洪鹰,王刚,肖瑞义. 组合机床与自动化加工技术. 2006(02)
博士论文
[1]腹腔微创外科手术机器人仿真平台搭建及操作仿真研究[D]. 朴明波.哈尔滨工业大学 2009
[2]腹腔镜操作机器人研制及其关键技术研究[D]. 潘博.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]腹腔介入式手术机器人机械结构设计及运动仿真[D]. 修立刚.哈尔滨工业大学 2008
[2]机器人辅助显微外科手术系统的研究与开发[D]. 李群智.天津大学 2004
本文编号：3032990
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3032990.html
