介入导管机器人的可重构特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 介入手术系统 | 第13-16页 |
| 1.2.2 连续型机器人的建模和控制理论 | 第16-17页 |
| 1.3 本文的研究内容与结构安排 | 第17-19页 |
| 第二章 导管机器人结构的可重构设计 | 第19-32页 |
| 2.0 引言 | 第19页 |
| 2.1 手术任务约束的数字化描述 | 第19-25页 |
| 2.1.1 手术任务过程的描述 | 第19-20页 |
| 2.1.2 管道约束的数字化描述 | 第20-25页 |
| 2.1.3 障碍约束的数字化描述 | 第25页 |
| 2.2 基于手术任务的机器人结构重构 | 第25-31页 |
| 2.2.1 结构描述 | 第25-29页 |
| 2.2.2 结构重构 | 第29-31页 |
| 2.3 小结 | 第31-32页 |
| 第三章 导管机器人运动学的可重构研究 | 第32-54页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 超冗余导管机器人正向运动学建模 | 第32-38页 |
| 3.2.1 导管机器人连杆坐标系 | 第33-34页 |
| 3.2.2 弯曲单元关节空间与驱动空间的映射关系 | 第34-36页 |
| 3.2.3 弯曲单元关节空间与操作空间的映射关系 | 第36-37页 |
| 3.2.4 超冗余自由度导管机器人正向运动学 | 第37-38页 |
| 3.3 超冗余导管机器人逆向运动学建模 | 第38-43页 |
| 3.3.1 环境管道内机器人的逆向运动学 | 第39-41页 |
| 3.3.2 环境管道外作业时机器人的逆向运动学 | 第41-43页 |
| 3.4 导管机器人的广义雅克比矩阵 | 第43-45页 |
| 3.5 导管机器人的性能评价 | 第45-48页 |
| 3.5.1 奇异性 | 第45页 |
| 3.5.2 灵巧性 | 第45-46页 |
| 3.5.3 通过性 | 第46-48页 |
| 3.6 导管机器人的自主运动规划 | 第48-50页 |
| 3.7 优化算法 | 第50-53页 |
| 3.7.1 有效集法 | 第50-51页 |
| 3.7.2 基于机器人结构的初始值选取 | 第51-53页 |
| 3.8 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 可重构导管机器人的软件系统设计 | 第54-61页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 导管机器人软件功能需求分析 | 第54-56页 |
| 4.3 软件功能模块组成 | 第56-59页 |
| 4.4 导管机器人三维运动仿真 | 第59-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第五章 导管机器人可重构特性验证 | 第61-70页 |
| 5.1 引言 | 第61页 |
| 5.2 基于手术任务的导管机器人结构重构仿真 | 第61页 |
| 5.3 以工作空间为优化目标的结构设计 | 第61-64页 |
| 5.3.1 以扩大可达工作空间为目标的结构设计 | 第62页 |
| 5.3.2 以扩大灵巧工作空间为目标的结构设计 | 第62-64页 |
| 5.4 任务约束下的导管机器人运动学仿真 | 第64-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 总结和展望 | 第70-72页 |
| 6.1 研究总结 | 第70-71页 |
| 6.2 后续展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第78页 |
