骨釘植入手術機器人設計及實驗研究.pdf

1、隨著科學的發(fā)展和技術的進步,外科手術機器人已經能夠代替人類執(zhí)行越來越多手術任務了,并且已應用于世界各地的許多手術室中。本文設計了一臺用于脊椎手術中骨釘植入的機器人。
　　本文在確定了機器人的構型和自由度布置之后,對機器人進行了運動學分析,采用標準的D-H建模方法,建立了機器人的數(shù)學模型,并采用解析法求得了機器人的運動學逆解,并采用關節(jié)動作最小的原則選取其中一組解。之后使用Matlab對正逆解進行了驗證,分析并畫出了機器人工作空間,

2、確保符合手術需要。
　　機器人的結構設計部分首先給出了整體的機械傳動方案的設計,然后分別進行直線運動關節(jié)以及旋轉關節(jié)的設計,其中詳細介紹了主要部件的選型以及結構布置方案。最后為了保證機器人運動的安全性與可靠性,對機器人進行了模態(tài)分析和關鍵部件的靜力學分析。
　　本文機器人控制系統(tǒng)采用了一種基于CAN總線的分布式結構。將各關節(jié)控制器掛在CAN總線上與上位機進行通信。建立可靠控制結構之后,進行了驅動部件的計算選型,然后介紹了反饋