腹腔手術機器人末端執(zhí)行機構(gòu)的設計和實現(xiàn).pdf

1、隨著機器人技術在醫(yī)療領域的應用和發(fā)展，微創(chuàng)外科手術(MIS，Minimally Invasion Surgery)以其創(chuàng)傷小、術后恢復快、醫(yī)療成本低等諸多優(yōu)點在外科手術領域中得到應用并迅速發(fā)展。腹腔微創(chuàng)機器人技術在醫(yī)療領域的應用和發(fā)展，提高了外科手術的精確度和穩(wěn)定性，使外科手術領域產(chǎn)生了重大變革。
　　為了保證手術安全，腹腔手術機器人末端執(zhí)行機構(gòu)在體表切口處必須做定點運動。本文在參考國內(nèi)外文獻的基礎上，通過分析目前三種典型的定點機

2、構(gòu)，提出了一種新的腹腔手術機器人末端執(zhí)行機構(gòu)，并對其進行具體的結(jié)構(gòu)設計。
　　機器人運動學和動力學是實現(xiàn)機器人控制的基礎。本文通過建立D-H參考坐標系對機構(gòu)進行運動學分析，得出末端執(zhí)行機構(gòu)運動學正解和逆解，并且采用矢量積法得出雅可比矩陣；采用拉格朗日-歐拉法對機構(gòu)進行動力學分析得出機構(gòu)的廣義力矩，為下一步對機構(gòu)控制的研究工作奠定基礎。
　　利用虛擬樣機技術對腹腔手術機器人末端執(zhí)行機構(gòu)的運動學進行模擬仿真。用Pro/E軟件建立

3、機器人的虛擬三維裝配模型，利用Pro/E和ADAMS之間的無縫連接軟件M/Pro將Pro/E里的模型導入ADAMS軟件中。對機器人兩種典型的工作模式進行運動仿真，給出機器人各個關節(jié)的角度變化曲線和速度變化曲線；最后利用ADAMS軟件對雅可比矩陣進行分析驗證，證明雅可比矩陣的正確性。
　　利用樣機實驗驗證末端執(zhí)行機構(gòu)的定點運動。運用基于VC++面向?qū)ο蠡O計開發(fā)電機的控制程序，使用該程序?qū)δ┒藞?zhí)行機構(gòu)進行樣機實驗并驗證定點運動效果，