腹腔镜机器人持镜手臂的虚拟仿真及详细结构设计

发布时间：2024-02-17 20:51

　　腹腔镜机器人是腹腔镜技术与机器人技术相结合的产物,是现代机器人研究领域的一个重要分支。腹腔镜机器人集人工智能、智能控制、腹腔镜手术、信息处理、图像处理等专业技术于一体,跨计算机、自动控制、机械、电子、医学等多学科,成为当前医疗机器人发展的一个重要方向。能够代替持镜手的机器人持镜系统是腹腔镜机器人系统最早的研究对象。本课题的主要工作就是完成腹腔镜机器人持镜手臂物理样机的设计制作,为腹腔镜机器人整机的设计开发迈开阶段性的、重要的一步。 文章通过查阅国内外大量的文献资料,在分析借鉴国外成型的腹腔镜机器人系统的基础上,提出了符合本国实际的腹腔镜持镜系统的设计方案,并给出了持镜手臂虚拟仿真的大量数据和物理样机的详细设计方法及技术资料。 本文首先对腹腔镜手术的全过程进行了全面的分析,根据术前、术中、术后的动作需要,提出了腹腔镜机器人持镜手臂的设计方案。并对持镜手臂进行数学建模,运动学、动力学分析,进而通过UG三维造型软件建立起持镜手臂的实体模型,其次将模型导入虚拟样机软件ADAMS中,与控制软件Matlab/Simulink的控制模块联合进行分析和仿真,建立腹腔镜机器人持镜手臂的虚拟样机。最后利用...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4一2持镜手臂工作状态图

(2)在不影响视觉效果的前提下，模型外形应尽量简化。如下图是简化后的腹腔镜机器人持镜手臂的两种动作姿态:图4一1持镜手臂初始状态图图4一2持镜手臂工作状态图4.2.3三维模型的导出在UG中我们建立腹腔镜机器人持镜手臂的实体结构并进行装配，存储文件后通过文件命令的输出P~olid格....

图4一6仿真模型建立图

叹叹叹团团---...。!，，图4一7仿真模型建立图由于在UG中建立的三维实体模型结构过于复杂会影响到在ADAMS中进行

图4一7仿真模型建立图

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图4一9运动关节设置图

时根据设定的运动轨迹和运动方式采用IF函数和deactivate/activate进行控制步幅处理和力矩控制。通过在实体模型上建立的Marker点得到运动中各特殊点的运动速度，加速度，位移和受力情况(如图4·9)。并在此基础上进行分析和优化处理。、、、、剑剑盗lll剑剑剑剑....

本文编号：3901306