腹腔鏡機(jī)器人是腹腔鏡技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是現(xiàn)代機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。腹腔鏡機(jī)器人集人工智能、智能控制、腹腔鏡手術(shù)、信息處理、圖像處理等專業(yè)技術(shù)于一體,跨計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、機(jī)械、電子、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科,成為當(dāng)前醫(yī)療機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)重要方向。能夠代替持鏡手的機(jī)器人持鏡系統(tǒng)是腹腔鏡機(jī)器人系統(tǒng)最早的研究對(duì)象。本課題的主要工作就是完成腹腔鏡機(jī)器人持鏡手臂物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)制作,為腹腔鏡機(jī)器人整機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)邁開階段性的、重要的一步。 文章通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外大量的文獻(xiàn)資料,在分析借鑒國(guó)外成型的腹腔鏡機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出了符合本國(guó)實(shí)際的腹腔鏡持鏡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并給出了持鏡手臂虛擬仿真的大量數(shù)據(jù)和物理樣機(jī)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方法及技術(shù)資料。 本文首先對(duì)腹腔鏡手術(shù)的全過(guò)程進(jìn)行了全面的分析,根據(jù)術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后的動(dòng)作需要,提出了腹腔鏡機(jī)器人持鏡手臂的設(shè)計(jì)方案。并對(duì)持鏡手臂進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析,進(jìn)而通過(guò)UG三維造型軟件建立起持鏡手臂的實(shí)體模型,其次將模型導(dǎo)入虛擬樣機(jī)軟件ADAMS中,與控制軟件Matlab/Simulink的控制模塊聯(lián)合進(jìn)行分析和仿真,建立腹腔鏡機(jī)器人持鏡手臂的虛擬樣機(jī)。最后利用...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖4一2持鏡手臂工作狀態(tài)圖

(2)在不影響視覺(jué)效果的前提下，模型外形應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。如下圖是簡(jiǎn)化后的腹腔鏡機(jī)器人持鏡手臂的兩種動(dòng)作姿態(tài):圖4一1持鏡手臂初始狀態(tài)圖圖4一2持鏡手臂工作狀態(tài)圖4.2.3三維模型的導(dǎo)出在UG中我們建立腹腔鏡機(jī)器人持鏡手臂的實(shí)體結(jié)構(gòu)并進(jìn)行裝配，存儲(chǔ)文件后通過(guò)文件命令的輸出P~olid格....

圖4一6仿真模型建立圖

嘆嘆嘆團(tuán)團(tuán)---...。!，，圖4一7仿真模型建立圖由于在UG中建立的三維實(shí)體模型結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜會(huì)影響到在ADAMS中進(jìn)行

圖4一7仿真模型建立圖

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圖4一9運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)置圖

時(shí)根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)方式采用IF函數(shù)和deactivate/activate進(jìn)行控制步幅處理和力矩控制。通過(guò)在實(shí)體模型上建立的Marker點(diǎn)得到運(yùn)動(dòng)中各特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，加速度，位移和受力情況(如圖4·9)。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析和優(yōu)化處理。、、、、劍劍盜lll劍劍劍劍....

本文編號(hào)：3901306