肾内介入机器人机构设计及人工干预功能实现

发布时间：2024-07-02 06:28

　　输尿管软镜手术作为经自然腔道手术的典型代表,因其具有无创伤、出血少、术后恢复快、并发症少等优点,在治疗肾内结石系疾病方面具有巨大优势,但该手术存在多曲度运动、操作难度高、学习曲线长、术者易疲劳等问题,限制了这一技术的应用范围。机器人辅助手术操作可以克服上述缺点。本文围绕机器人辅助输尿管软镜手术相关关键问题,对经输尿管肾内介入机器人开展研究,取得如下成果:首先,根据输尿管软镜手术操作特征和人机工程学相关需求,提出了主操作手的设计原则,确定主操作手构型;然后分别对主操组手的直线机构、旋转机构、偏转机构进行详细设计,完成了主操作手物理样机。其次,结合输尿管软镜手术的动作特征,确定机器人从操作端的功能需求,并分别对机器人从操作端主动运动机构、被动调整机构以及光纤微输送机构进行设计,确定了机器人从操作端的布局;进一步根据输尿管软镜自身特性,利用恒曲率模型对输尿管软镜进行运动学分析,并求解了其正逆运动学。再次,从确保机器人辅助输尿管软镜手术的安全性和流畅性出发,设计了机器人辅助输尿管软镜手术所必需的人工干预功能,并提出输尿管软镜及机器人系统的消毒措施,保证了手术过程中的无菌需求。最后,设计输尿管软...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1外科手术发展历程

第一章绪论1第一章绪论1.1传统微创手术技术与手术机器人1.1.1微创手术技术概述随着科学技术的发展与生活水平的提高，人们对医疗服务水平的要求也越来越高。在传统的开放手术中，如图1-1(a)，医生通过手持手术刀在病人体表制造大切口，眼睛直接观察病灶，操作手术工具来完成手术；这种手....

图1-2daVinciXi微创机器人系统

第一章绪论2(2)提供三维立体成像系统，恢复医生在深度上的感觉，保证手术质量；(3)机器人定位准确，操作平稳，可消除因人体生理颤抖带来的误差，提高器械末端运动的精准性；(4)改变医生的操作模式，并运用人机工程学知识，使医生在舒适状态进行手术，不易疲劳，延长医生的职业寿命；(5)学....

图1-3“妙手S”手术机器人系统

第一章绪论32.天津大学“妙手”微创手术机器人系统“妙手”系列微创手术机器人是国内较为成熟的手术机器人系统。其中，MicroHandA手术机器人系统由天津大学、南开大学、天津医科大学总医院联合开发，是我国第一台面向胸腹腔的微创手术机器人系统，该系统已于2010年完成了多例动物实验....

图1-4主从式内窥镜机器人Figure1-4MasterandSlaveTransluminalEndoscopicRobot

第一章绪论41.2.2NOTES手术机器人1.主从式内窥镜机器人主从式内窥镜机器人(MasterandSlaveTransluminalEndoscopicRobot，MASTER)[16]是南洋工业大学研制的一款用于NOTES的新型手术机器人平台，如图1-4所示，由主操控器、双....

本文编号：3999819