基于悬臂梁模型的针挠曲预测

发布时间：2017-12-13 12:25

  本文关键词：基于悬臂梁模型的针挠曲预测

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【摘要】：目的分析针穿刺组织过程中的挠曲量和穿刺针受力情况,提高针穿刺精度。方法搭建包括工业相机、步进电机和光源等组成的测量设备。用针轴直径分别为1.3、0.9、0.6 mm的穿刺针进行针穿刺软组织实验,利用力传感器得到不同穿刺速度(5、10和15 mm/s)下的穿刺力,通过数字图像处理得到穿刺针的挠曲量。在分析针受力的基础上,构建预测针挠曲量的悬臂梁模型。结果利用悬臂梁模型对直径为1.3、0.6 mm穿刺针在5 mm/s速度下的挠曲量进行预测,其绝对误差小于0.5 mm,相对误差小于10%。结论所建模型能够实现对针穿刺挠曲的预测,可以为机器人辅助柔性针穿刺路径规划和避障运动提供参考。
【作者单位】： 青海大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51165040) 青海省自然科学基金项目(2015-ZJ-906)
【分类号】：R318.01
【正文快照】： 针穿刺是一种普遍应用的微创手术(minimallyinvasive surgery,MIS)过程,一般活检、局部麻醉和近距放射都需要针穿刺到特定靶点(病灶点),其中大多数的特定靶点都集中于软组织器官(如前列腺、肝脏、肾等)[1-2]。近年来,机器人辅助针穿刺技术得到日益增多的关注。针穿刺过程的成，

本文编号：1285163