通過分析脊柱微創(chuàng)手術(shù)輔助器械的工作需求,提出了分步進行定位和調(diào)整姿態(tài)的方案;根據(jù)兩部分方案的需求選取滿足要求的機構(gòu),形成最終應(yīng)用于脊柱微創(chuàng)手術(shù)輔助操作的具有兩移動兩回轉(zhuǎn)四自由度的混聯(lián)機構(gòu)方案,稱為2T2R混聯(lián)機器人,分別以定位和調(diào)姿機構(gòu)為研究對象,本論文進行的主要工作如下:首先,根據(jù)脊柱微創(chuàng)手術(shù)治療脊椎病所需輔助機械的工作要求,確定其所需要的總體自由度,并合理的配置給定位和姿態(tài)調(diào)整兩部分;選擇并聯(lián)平面閉鏈機構(gòu)與串聯(lián)型機構(gòu)分別作為工作點定位和工作姿態(tài)調(diào)整的機構(gòu);應(yīng)用旋量理論、機構(gòu)階數(shù)、拆分原理和修正自由度公式,計算整體混聯(lián)機構(gòu)的自由度。其次,基于幾何關(guān)系和向量方程求解定位機構(gòu)和姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)的位置正逆解模型,通過數(shù)學模型說明了定位機構(gòu)四逆解位型和兩正解位型,調(diào)姿機構(gòu)四逆解位型和兩正解位型,得到其與初始位型相關(guān)的結(jié)論;基于位置關(guān)系,采用閉環(huán)矢量微分方法求解調(diào)姿機構(gòu)的誤差模型;采用正交試驗設(shè)計方法,分析姿態(tài)對各個誤差源的響應(yīng)度,得到有較大影響的幾個誤差因素。再次,采用拉格朗日方法分別計算了兩部分機構(gòu)的動力學模型,由位置關(guān)系的導數(shù)方程求出被動關(guān)節(jié)與主動關(guān)節(jié)的速度關(guān)系函數(shù),使用慣性矩陣轉(zhuǎn)軸公式推導... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Puma560工業(yè)機械臂

西安電子科技大學碩士學位論文早被美國 FDA（Food and Drug Administration）批準的可用于神經(jīng)，如圖 1.4 所示。第一臺專用于醫(yī)療的機器人是 1986 年美國 IBM 托馬斯·華盛頓研亞大學合作開發(fā)的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)置換等手術(shù)。調(diào)查顯示，髖關(guān)節(jié)調(diào)換準確程度達到 96%，而純靠醫(yī)生手術(shù)實施準確度是 75%，這臺助人類完成髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)（TotalHipArthroplasty,THA）的機器人，它也是首次被應(yīng)用于骨科手術(shù)中，RoboDoc 使用外部固定裝置固定位針來進行骨組織上定位，定位精度可達 0.1 毫米。該系統(tǒng)配有件的工作站、用于手術(shù)操作和表面處理的電腦操控外科機器人，目界成功的完成了近20,000例手術(shù)，但由于人體結(jié)構(gòu)上脊柱與髖關(guān)節(jié)BODOC 尚不能在脊柱微創(chuàng)手術(shù)中使用。

西安電子科技大學碩士學位論文早被美國 FDA（Food and Drug Administration）批準的可用于神經(jīng)，如圖 1.4 所示。第一臺專用于醫(yī)療的機器人是 1986 年美國 IBM 托馬斯·華盛頓研亞大學合作開發(fā)的，并于 1992 年成立 Intergrated Surgical SystemoDoc，它可完成全髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)置換等手術(shù)。調(diào)查顯示，髖關(guān)節(jié)調(diào)換準確程度達到 96%，而純靠醫(yī)生手術(shù)實施準確度是 75%，這臺助人類完成髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)（TotalHipArthroplasty,THA）的機器人，它也是首次被應(yīng)用于骨科手術(shù)中，RoboDoc 使用外部固定裝置固定位針來進行骨組織上定位，定位精度可達 0.1 毫米。該系統(tǒng)配有件的工作站、用于手術(shù)操作和表面處理的電腦操控外科機器人，目界成功的完成了近20,000例手術(shù)，但由于人體結(jié)構(gòu)上脊柱與髖關(guān)節(jié)BODOC 尚不能在脊柱微創(chuàng)手術(shù)中使用。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3280153