為解決現(xiàn)有微創(chuàng)血管介入手術機器人導絲定位精度低與力信息獲取難的問題,提出了一種具有可以快速消毒、能獲取導絲末端阻力、導絲定位精度高等優(yōu)點的新型導絲遞送機構。首先針對介入手術的實際需求,設計了一款血管介入手術機器人遞送機構原型;然后進行了機器人系統(tǒng)的動力學模型簡化與計算;最后設計了一種新型模糊滑模控制器,并在導絲遞送位置性能測試實驗平臺上輸入多種典型信號,對系統(tǒng)的導絲遞送位置精度進行試驗研究。試驗結果表明,輸入不同的正弦信號,所給出的控制器可以大幅度提高系統(tǒng)的導絲遞送位置控制性能,對于提高微創(chuàng)血管介入手術機器人的安全保障機制提供了重要的參考和試驗基礎。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖1主從位置滑�？刂平Y構

醫(yī)生端操作機構采集醫(yī)生的操作信息傳遞給遞送機構,遞送機構通過跟蹤操作機構的位置信息實現(xiàn)對導管/導絲的介入操作。但這種控制策略存在系統(tǒng)逼近滑模面過程中的高頻抖振問題,對手術過程中導絲的定位精度會造成一定的影響。因此,僅采用滑�？刂破鲗崿F(xiàn)對導絲的位置控制,其控制精度并不會有較大的提高....

圖2患者端遞送機構設計

患者端遞送機構設計如圖2所示�；颊叨诉f送機構主要由Y型閥固定架、固定指、移動指、旋轉指、夾持爪組成。其中Y型閥固定架用于導絲的微調,移動指用于導絲的軸向遞送,固定指用于導絲的固定,旋捻指用于導絲的旋捻,夾持爪用于導絲的夾持并可實現(xiàn)導絲夾持力的線性調節(jié),通過固定指與移動指的配合,可....

圖3旋轉指機構設計

旋轉指機構設計如圖3所示。旋轉指機構模仿醫(yī)生進行微創(chuàng)血管介入手術時的手部搓捻導絲動作,圖3(a)為特殊同步帶纏繞方式,用于夾持爪的旋捻動作,可實現(xiàn)導絲的周向旋轉運動。圖3(b)為旋轉指構型,主動帶輪連接伺服電機實現(xiàn)旋捻導絲動作,張緊輪用于同步帶的張緊,通過外側支板的設計實現(xiàn)夾持爪....

圖4夾持爪結構設計

本文設計了一種新型夾持力大小可線性調節(jié)的導絲夾持機構,夾持爪結構設計如圖4所示。通過伺服電機帶動繩輪A實現(xiàn)滑套沿軸向的運動,通過彈簧的拉伸與壓縮控制夾持爪形變量的大小,進而實現(xiàn)導絲夾持力的線性變化。1.3導絲末端阻力信號獲取與調節(jié)原理

本文編號：3976053