2T2R混联机器人的分析与控制仿真
发布时间：2021-07-12 15:13
通过分析脊柱微创手术辅助器械的工作需求,提出了分步进行定位和调整姿态的方案;根据两部分方案的需求选取满足要求的机构,形成最终应用于脊柱微创手术辅助操作的具有两移动两回转四自由度的混联机构方案,称为2T2R混联机器人,分别以定位和调姿机构为研究对象,本论文进行的主要工作如下:首先,根据脊柱微创手术治疗脊椎病所需辅助机械的工作要求,确定其所需要的总体自由度,并合理的配置给定位和姿态调整两部分;选择并联平面闭链机构与串联型机构分别作为工作点定位和工作姿态调整的机构;应用旋量理论、机构阶数、拆分原理和修正自由度公式,计算整体混联机构的自由度。其次,基于几何关系和向量方程求解定位机构和姿态调整机构的位置正逆解模型,通过数学模型说明了定位机构四逆解位型和两正解位型,调姿机构四逆解位型和两正解位型,得到其与初始位型相关的结论;基于位置关系,采用闭环矢量微分方法求解调姿机构的误差模型;采用正交试验设计方法,分析姿态对各个误差源的响应度,得到有较大影响的几个误差因素。再次,采用拉格朗日方法分别计算了两部分机构的动力学模型,由位置关系的导数方程求出被动关节与主动关节的速度关系函数,使用惯性矩阵转轴公式推导...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Puma560工业机械臂
西安电子科技大学硕士学位论文早被美国 FDA（Food and Drug Administration）批准的可用于神经，如图 1.4 所示。第一台专用于医疗的机器人是 1986 年美国 IBM 托马斯·华盛顿研亚大学合作开发的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髋关节、膝关节置换等手术。调查显示，髋关节调换准确程度达到 96%，而纯靠医生手术实施准确度是 75%，这台助人类完成髋关节置换手术（TotalHipArthroplasty,THA）的机器人，它也是首次被应用于骨科手术中，RoboDoc 使用外部固定装置固定位针来进行骨组织上定位，定位精度可达 0.1 毫米。该系统配有件的工作站、用于手术操作和表面处理的电脑操控外科机器人，目界成功的完成了近20,000例手术，但由于人体结构上脊柱与髋关节BODOC 尚不能在脊柱微创手术中使用。
西安电子科技大学硕士学位论文早被美国 FDA（Food and Drug Administration）批准的可用于神经，如图 1.4 所示。第一台专用于医疗的机器人是 1986 年美国 IBM 托马斯·华盛顿研亚大学合作开发的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髋关节、膝关节置换等手术。调查显示，髋关节调换准确程度达到 96%，而纯靠医生手术实施准确度是 75%，这台助人类完成髋关节置换手术（TotalHipArthroplasty,THA）的机器人，它也是首次被应用于骨科手术中，RoboDoc 使用外部固定装置固定位针来进行骨组织上定位，定位精度可达 0.1 毫米。该系统配有件的工作站、用于手术操作和表面处理的电脑操控外科机器人，目界成功的完成了近20,000例手术，但由于人体结构上脊柱与髋关节BODOC 尚不能在脊柱微创手术中使用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机视觉在并联机器人运动学标定中的应用[J]. 董旭明,李志斌. 自动化仪表. 2016(05)
[2]基于正交设计的2UPS-RPU并联机构误差分析[J]. 牛亚雯,冯志友,温淑鸿. 机械设计. 2015(01)
[3]多环耦合机构末端件自由度计算的等效法[J]. 刘婧芳,黄晓欧,余跃庆,丁华锋,黄真. 机械工程学报. 2014(23)
[4]浅谈数学软件对计算数学的重要性[J]. 赵建平. 价值工程. 2014(23)
[5]数字虚拟技术在脊柱椎弓根螺钉内固定系统的应用进展[J]. 宁金沛,庞彤,陀泳华,梁柱德. 中华创伤骨科杂志. 2014 (03)
[6]平面5R并联机器人轨迹规划与运动学仿真及实验[J]. 张立杰,郭志民,李永泉. 机械设计与研究. 2013(01)
[7]脊柱微创手术机器人系统辅助打孔的实验研究[J]. 张鹤,韩建达,周跃. 中华创伤骨科杂志. 2011 (12)
[8]机器人在微创外科手术中的应用[J]. 徐兆红,宋成利,闫士举. 中国组织工程研究与临床康复. 2011(35)
[9]基于正交设计的3-RPS并联机构精度分析与综合[J]. 李新友,陈五一,韩先国. 北京航空航天大学学报. 2011(08)
[10]我国机器人手术开展的现状与前景展望[J]. 嵇武,李宁,黎介寿. 腹腔镜外科杂志. 2011(02)
本文编号：3280153
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Puma560工业机械臂
西安电子科技大学硕士学位论文早被美国 FDA（Food and Drug Administration）批准的可用于神经，如图 1.4 所示。第一台专用于医疗的机器人是 1986 年美国 IBM 托马斯·华盛顿研亚大学合作开发的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髋关节、膝关节置换等手术。调查显示，髋关节调换准确程度达到 96%，而纯靠医生手术实施准确度是 75%，这台助人类完成髋关节置换手术（TotalHipArthroplasty,THA）的机器人，它也是首次被应用于骨科手术中，RoboDoc 使用外部固定装置固定位针来进行骨组织上定位，定位精度可达 0.1 毫米。该系统配有件的工作站、用于手术操作和表面处理的电脑操控外科机器人，目界成功的完成了近20,000例手术，但由于人体结构上脊柱与髋关节BODOC 尚不能在脊柱微创手术中使用。
西安电子科技大学硕士学位论文早被美国 FDA（Food and Drug Administration）批准的可用于神经，如图 1.4 所示。第一台专用于医疗的机器人是 1986 年美国 IBM 托马斯·华盛顿研亚大学合作开发的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髋关节、膝关节置换等手术。调查显示，髋关节调换准确程度达到 96%，而纯靠医生手术实施准确度是 75%，这台助人类完成髋关节置换手术（TotalHipArthroplasty,THA）的机器人，它也是首次被应用于骨科手术中，RoboDoc 使用外部固定装置固定位针来进行骨组织上定位，定位精度可达 0.1 毫米。该系统配有件的工作站、用于手术操作和表面处理的电脑操控外科机器人，目界成功的完成了近20,000例手术，但由于人体结构上脊柱与髋关节BODOC 尚不能在脊柱微创手术中使用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]计算机视觉在并联机器人运动学标定中的应用[J]. 董旭明,李志斌. 自动化仪表. 2016(05)
[2]基于正交设计的2UPS-RPU并联机构误差分析[J]. 牛亚雯,冯志友,温淑鸿. 机械设计. 2015(01)
[3]多环耦合机构末端件自由度计算的等效法[J]. 刘婧芳,黄晓欧,余跃庆,丁华锋,黄真. 机械工程学报. 2014(23)
[4]浅谈数学软件对计算数学的重要性[J]. 赵建平. 价值工程. 2014(23)
[5]数字虚拟技术在脊柱椎弓根螺钉内固定系统的应用进展[J]. 宁金沛,庞彤,陀泳华,梁柱德. 中华创伤骨科杂志. 2014 (03)
[6]平面5R并联机器人轨迹规划与运动学仿真及实验[J]. 张立杰,郭志民,李永泉. 机械设计与研究. 2013(01)
[7]脊柱微创手术机器人系统辅助打孔的实验研究[J]. 张鹤,韩建达,周跃. 中华创伤骨科杂志. 2011 (12)
[8]机器人在微创外科手术中的应用[J]. 徐兆红,宋成利,闫士举. 中国组织工程研究与临床康复. 2011(35)
[9]基于正交设计的3-RPS并联机构精度分析与综合[J]. 李新友,陈五一,韩先国. 北京航空航天大学学报. 2011(08)
[10]我国机器人手术开展的现状与前景展望[J]. 嵇武,李宁,黎介寿. 腹腔镜外科杂志. 2011(02)
本文编号：3280153
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3280153.html
