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文檔簡介
1、對于脊柱疾病的治療如:脊柱畸形、脊柱外傷、退行性衰變等疾病,手術(shù)流程非常繁瑣,其中一個非常重要的過程就是精準(zhǔn)的將螺釘鉆入脊柱椎弓根。目前螺釘?shù)闹踩攵际峭饪漆t(yī)生憑借自己多年臨床經(jīng)驗來進(jìn)行螺釘?shù)闹踩耄峭捎诟鞣N原因,如疲勞或手的抖動,導(dǎo)致螺釘植入偏差較大,甚至影響到治療效果。因此開發(fā)高精準(zhǔn)的脊柱手術(shù)機器人對提高手術(shù)的安全性和成功率具有重要的理論研究和臨床意義。
本文對脊柱手術(shù)導(dǎo)引器做了深入的研究分析,首先對3-RPS并聯(lián)導(dǎo)引
2、器的運動學(xué),雅克比矩陣的求解以及工作空間進(jìn)行了較深入的分析。在此基礎(chǔ)上對并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維設(shè)計并繪制工程圖,加工裝配,完成了第一代導(dǎo)引器的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。接著對微創(chuàng)脊柱手術(shù)導(dǎo)引器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計,其中包括硬件系統(tǒng)確定,界面編寫,C++對運動學(xué)的實現(xiàn)等工作,初步實現(xiàn)了導(dǎo)引器運動控制功能。
為了能夠提高并聯(lián)機構(gòu)的精度,提出了一種提高并聯(lián)機構(gòu)精度且便于工程應(yīng)用的標(biāo)定算法。首先對3-RPS并聯(lián)機器人誤差源進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并利用
3、D-H法建立了包含多種誤差源在內(nèi)的并聯(lián)運動學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上利用蒙特卡洛技術(shù)對并聯(lián)機構(gòu)的多種誤差源進(jìn)行靈敏度的定量分析,指出支鏈的桿長誤差是對上平臺輸出誤差影響最大的誤差?;诜治鼋Y(jié)果選擇誤差敏感度較高的誤差源,建立了基于逆解的標(biāo)定模型,并設(shè)計實驗,接著利用三坐標(biāo)測量儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取并求出位姿矩陣,進(jìn)行參數(shù)辨識,最后結(jié)合實驗分析,完成標(biāo)定。本文提出的基于三坐標(biāo)對3-RPS并聯(lián)機構(gòu)進(jìn)行標(biāo)定的方法可以方便有效的提高并聯(lián)的精度,并利用試驗進(jìn)行
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