肝臟介入式治療手術(shù)輔助機(jī)械臂的研究.pdf

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，介入式手術(shù)治療以其創(chuàng)傷小，恢復(fù)快，效果好等特點(diǎn)，成為醫(yī)學(xué)手術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。介入式手術(shù)治療輔助系統(tǒng)可提高介入式手術(shù)的安全性、準(zhǔn)確性，同時(shí)可以大幅提高手術(shù)效率，降低手術(shù)成本，因此對(duì)介入式治療手術(shù)輔助系統(tǒng)的研究，成為當(dāng)前一個(gè)重要的熱門(mén)的研究領(lǐng)域。介入式治療輔助機(jī)械臂作為介入式手術(shù)治療輔助系統(tǒng)的重要的組成部分，可以在介入式治療手術(shù)中為醫(yī)生提供手術(shù)路徑指示，手術(shù)穿刺等必要的手術(shù)輔助。從而大幅度降低醫(yī)生的工作難度，縮短手術(shù)時(shí)間，減

2、少穿刺次數(shù)，降低手術(shù)對(duì)病人的損傷。本文在研究大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合肝臟介入式手術(shù)過(guò)程的特點(diǎn)，研制了一款用于肝臟介入式治療手術(shù)中的輔助機(jī)械臂系統(tǒng)。
　　本文首先針對(duì)肝臟介入式手術(shù)治療的特點(diǎn)，分析了肝臟介入式治療手術(shù)輔助機(jī)械臂在機(jī)械結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有的特點(diǎn)，并對(duì)不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種滿足直觀性、安全性、可操作性的機(jī)械臂機(jī)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主體由位置調(diào)整機(jī)構(gòu)和姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)兩部分組成，共5個(gè)自由度，可在工作空間內(nèi)準(zhǔn)確定

3、位并指示出肝臟介入式治療手術(shù)的穿刺進(jìn)針路徑。同時(shí)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用和機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了機(jī)械臂的電控系統(tǒng)，包括對(duì)各運(yùn)動(dòng)軸電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、運(yùn)動(dòng)控制卡、限位開(kāi)關(guān)、電磁位置跟蹤器等設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇。
　　對(duì)機(jī)構(gòu)做運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，基于D-H法建立了機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)坐標(biāo)系，并計(jì)算出機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解。在此基礎(chǔ)上分析了機(jī)械臂工作端的工作空間，計(jì)算出機(jī)械臂的雅可比矩陣。
　　分析了為確保肝臟介入式治療輔助機(jī)械臂可以準(zhǔn)確、安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，其控制軟件所應(yīng)具有