串并聯(lián)HIFU腫瘤治療原型機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定.pdf

1、本文將并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)引入到HIFU（HIFU - High Intensity Focused Ultrasound）腫瘤治療機(jī)設(shè)計(jì)之中，提出了以3PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)為基本構(gòu)型的串并聯(lián)HIFU腫瘤治療機(jī)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)完成了一臺(tái)原型樣機(jī)。分別建立了基于3PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的串并聯(lián)機(jī)構(gòu)名義模型和帶有運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正/反解，求解得到了用動(dòng)平臺(tái)法矢表達(dá)的初等函數(shù)形式的3PRS并聯(lián)機(jī)構(gòu)名義反解解析解。 串并聯(lián)治療機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以P

2、mac運(yùn)動(dòng)控制卡為核心。運(yùn)動(dòng)控制為兩級(jí)運(yùn)動(dòng)插補(bǔ)模式，利用指數(shù)前加減速作為粗插補(bǔ)計(jì)算的基礎(chǔ)，分別設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于直線精插補(bǔ)模式和PVT精插補(bǔ)模式的運(yùn)動(dòng)控制算法。粗插補(bǔ)時(shí)間片長(zhǎng)度大約取為電機(jī)軸以最大加速度加速到最高速度所需時(shí)間的一半。在保證機(jī)器運(yùn)動(dòng)性能的前提下，降低了運(yùn)動(dòng)指令處理計(jì)算及通訊負(fù)載。應(yīng)用奇異值理論，分別進(jìn)行了典型運(yùn)動(dòng)模式下兩種運(yùn)動(dòng)控制算法的插補(bǔ)原理精度分析，結(jié)果表明本文所選擇的插補(bǔ)參數(shù)合理有效。 在以上理論工作基礎(chǔ)之上，提