【摘要】：智能化機器人漸漸步入人們的生活,涉及到方方面面,提高著人們的生產(chǎn)效率和改善著人們的生活方式。在醫(yī)療方面,手術(shù)機器人應(yīng)用到實際臨床中,提高了手術(shù)的效率,人機結(jié)合明顯提高了醫(yī)療技術(shù)水平。但是機器人缺少力學(xué)感知,又沒有力反饋系統(tǒng),在手術(shù)操作過程中,不能準確的獲取手臂與生物組織之間的接觸力,造成組織意外損傷,給患者帶來巨大的傷害。所以如何運用高科技的方法,使機器人手臂反饋與生物組織接觸的力學(xué)信息,就能從根本上解決這個問題,為手術(shù)機器人的普及奠定安全基礎(chǔ),徹底解決人們的后顧之憂,使醫(yī)療技術(shù)水平大幅度的提高。一個顛覆式的變革時代即將來臨。本文首先分析了手術(shù)機器人在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,并且列舉了最近幾年國內(nèi)外醫(yī)療器械的市場情況,從側(cè)面也反映了醫(yī)療行業(yè)的行情或者說手術(shù)機器人的市場需求。通過分析得出:國內(nèi)外的銷售情況逐年增加,并且國內(nèi)的增加速度遠遠大于國外的速度,反映出國內(nèi)的市場前景會更好,但是國內(nèi)的技術(shù)水平不高,造成進口的醫(yī)療器械比重較大,成本加重,所以后面提到醫(yī)療器械再制造,手術(shù)機器人再制造能夠節(jié)約醫(yī)院運營成本。再制造行業(yè)也是中國制造2025中提到的一個新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展?jié)摿艽?通過理論的分析醫(yī)療器械的權(quán)重比例,客觀的說明了它的可行性。其次,對實驗裝置的硬件結(jié)構(gòu)整體設(shè)計方案進行了對比論證,通過各個方案優(yōu)缺點的對比和實驗需求的分析,我們選定總體結(jié)構(gòu)方案一作為本次裝置的終選,方案一包括機械部分、控制硬件部分和控制軟件部分。機械部分包括:絲杠模組副、腸道夾具和測試平臺�？刂朴布�:西門子PLC、松下伺服電機、光纖傳感器以及各個連接的電路;控制軟件部分是通過梯形圖編制程序,并以流程圖的形式形象說明,并利用Basic語言對采集模塊進行了編程,此方案傳動精度較高,方便測量和實驗分析。最后,使用Kingview6.55開發(fā)了便攜式摩擦力測力裝置的人機交互界面系統(tǒng),主要由用戶管理、歷史儲存曲線、實時采集曲線、運動控制模塊等組成。在此基礎(chǔ)上,進行調(diào)試,結(jié)果表明,測力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能,穩(wěn)定可靠,方便實用。
【圖文】：

，、手術(shù)器械進入病人體內(nèi)，在內(nèi)鏡的引導(dǎo)下來完成各種手術(shù)的操作，實現(xiàn)病原體的祛除，逡逑達到了微創(chuàng)治療的目的［１］。隨著科技的進步，現(xiàn)在各種學(xué)科交叉的趨勢明顯，信息、微逡逑電子、電氣、自動化、精密制造、機器人等技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新，無疑提高了醫(yī)療器械診斷逡逑的安全性、準確度和治療的質(zhì)量［２４］。它雖然具有這些優(yōu)點或者說優(yōu)勢，但是也存在著逡逑很多問題，比如：缺乏力反饋、臟器穿刺孔瘺、腹腔感染、攝像頭不穩(wěn)等。并且目前逡逑的研究還處于基礎(chǔ)階段，主要應(yīng)用于動物實驗，離技術(shù)成熟及推廣應(yīng)用還是有相當(dāng)一逡逑段距離［５］，需要相關(guān)研究人員再接再厲，攻克各種技術(shù)難關(guān)，為手術(shù)機器人的發(fā)展奠定逡逑一定理論基礎(chǔ)。逡逑目前經(jīng)過大量臨床實驗表明，手術(shù)器械經(jīng)過自然腔道的時候，存在一些弊端，總逡逑結(jié)如下：在手術(shù)機器人執(zhí)行任務(wù)的過程中，在人體內(nèi)部進行反復(fù)的推拉和旋轉(zhuǎn)，在醫(yī)逡逑生操作手術(shù)時候只能僅僅依靠腕部的感覺和經(jīng)驗來估計器械和組織接觸的力，，如圖逡逑ｌ－ｌ（ａ）（ｂ）所示。逡逑

量化的看到器械與組織接觸的力。只有增加力反饋和一些感官傳感器，人機交互才能逡逑夠?qū)崿F(xiàn)，才能夠提高人在虛擬環(huán)境下的沉浸感，實現(xiàn)手術(shù)機器人的智能化［７１。手術(shù)機器逡逑人系統(tǒng)如圖１－２所示。逡逑圖１－２智能化手術(shù)機器人操作示意圖逡逑１．２手術(shù)機器人在國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀逡逑手術(shù)機器人的出現(xiàn)，己經(jīng)改變了傳統(tǒng)意義上的醫(yī)療形式，使手術(shù)模式發(fā)生了革命逡逑性的變化，克服了由許多人因為手術(shù)操作環(huán)境和條件所帶來的一系列問題。并且隨著逡逑醫(yī)療水平的提高和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，語音識別技術(shù)、圖像壓縮和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究的逡逑不斷進步，手術(shù)機器人在臨床上應(yīng)用進程，越來越受到重視，世界各國都在此領(lǐng)域加逡逑強研究。逡逑１．２．１手術(shù)機器人國外研究狀況逡逑德國人在２０世紀９０年代的時候就己經(jīng)研發(fā)出了一個ＴｉｓｋａＥｎｄｏａｍ系統(tǒng)［８］。該醫(yī)逡逑療機器人利用電磁摩擦技術(shù)獲得關(guān)節(jié)的穩(wěn)定可視化定位，定位設(shè)計為被動式。手術(shù)過逡逑程中，外科醫(yī)生可通過腳踏板來對內(nèi)窺鏡進行控制，可以查看到各個角度，得到廣闊逡逑的手術(shù)視野ｍ，用途較為廣泛。逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH77;TP242

【參考文獻】

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本文編號：2686659