腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機器人的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機器人的運用前景巨大，相比傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)，具有很大優(yōu)勢。微創(chuàng)手術(shù)機器人能夠克服傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)的視角小，器械靈活性低，幫助醫(yī)生能夠更好的操作微創(chuàng)手術(shù)，實現(xiàn)對手術(shù)器械的精準(zhǔn)操作，同時有利于患者減少創(chuàng)口、縮短恢復(fù)時間。
　　本文設(shè)計腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機器人的硬件和軟件控制系統(tǒng)，提出多電機的同步控制方案，并提出相應(yīng)的控制算法。
　　主要研究了下面內(nèi)容：
　　(1)對腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機器人的系統(tǒng)框架進行設(shè)計，根據(jù)手術(shù)機器人的

2、功能需求，設(shè)計手術(shù)機器人系統(tǒng)的硬件方案，采用ROS和RTM聯(lián)合控制系統(tǒng)架構(gòu)，實現(xiàn)手術(shù)機器人的軟件控制系統(tǒng)方案，在實現(xiàn)機器人控制的情況下，滿足手術(shù)機器人的安全管理和操作要求。
　　(2)微創(chuàng)手術(shù)機器人具有4條機械臂，因此控制系統(tǒng)需要同時控制20多個電機。采用兩層CAN總線控制方案，并設(shè)計CAN總線通信協(xié)議，提高通信效率同時，實現(xiàn)不同機械臂的電機同步運動。
　　(3)為實現(xiàn)手術(shù)機器人的主從控制，分析單機械臂的運動學(xué)，計算手術(shù)器械