微创手术机器人主动臂机构设计与优化
| 学位论文的主要创新点 | 第3-4页 |
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 引言 | 第10页 |
| 1.2 微创手术机器人系统研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1 微创手术机器人国外研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 微创手术机器人国内研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 微创手术机器人主动臂研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3 课题研究目的与意义 | 第17页 |
| 1.4 论文主要研究内容 | 第17-20页 |
| 第二章 微创手术机器人主动臂结构设计 | 第20-36页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 微创手术操作分析 | 第20-22页 |
| 2.2.1 微创手术操作流程分析 | 第20-21页 |
| 2.2.2 机器人主动臂设计要求分析 | 第21-22页 |
| 2.3 微创手术机器人主动臂的构型选择 | 第22-23页 |
| 2.3.1 远程运动中心机构 | 第22-23页 |
| 2.3.2 手术器械 | 第23页 |
| 2.4 机器人主动臂机械结构设计 | 第23-28页 |
| 2.4.1 横滚关节机械结构设计 | 第23-24页 |
| 2.4.2 俯仰关节机械结构设计 | 第24-25页 |
| 2.4.3 移动关节机械结构设计 | 第25-26页 |
| 2.4.4 手术器械机械结构设计 | 第26-28页 |
| 2.5 关键零部件的有限元分析 | 第28-30页 |
| 2.6 电机选择 | 第30-34页 |
| 2.6.1 横滚关节电机选择 | 第30-31页 |
| 2.6.2 俯仰关节电机选择 | 第31-32页 |
| 2.6.3 移动关节电机选择 | 第32页 |
| 2.6.4 手术器械电机选择 | 第32-34页 |
| 2.7 微创手术机器人主动臂的最终构型 | 第34页 |
| 2.8 本章小结 | 第34-36页 |
| 第三章 微创手术机器人主动臂运动学分析 | 第36-48页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 运动学分析理论基础 | 第36-40页 |
| 3.2.1 指数积公式 | 第36-37页 |
| 3.2.2 回路分析方法 | 第37-40页 |
| 3.3 机器人主动臂运动学映射关系模型 | 第40-45页 |
| 3.3.1 运动学正解映射关系模型 | 第40-43页 |
| 3.3.2 运动学逆解映射关系模型 | 第43-45页 |
| 3.4 雅克比矩阵求解 | 第45-47页 |
| 3.4.1 雅克比矩阵 | 第45-46页 |
| 3.4.2 远程运动中心机构的雅克比矩阵 | 第46页 |
| 3.4.3 手术器械的雅克比矩阵 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 微创手术机器人主动臂优化分析 | 第48-60页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 遗传算法 | 第48-53页 |
| 4.2.1 遗传算法的数学模型 | 第48-49页 |
| 4.2.2 遗传算法实现 | 第49-52页 |
| 4.2.3 约束条件处理 | 第52-53页 |
| 4.3 远程运动中心机构优化 | 第53-57页 |
| 4.3.1 目标函数构建 | 第53-54页 |
| 4.3.2 优化变量及约束条件确定 | 第54-55页 |
| 4.3.3 遗传算法优化 | 第55-56页 |
| 4.3.4 优化结果分析 | 第56-57页 |
| 4.4 手术器械优化 | 第57-59页 |
| 4.4.1 目标函数及约束条件确定 | 第57-58页 |
| 4.4.2 遗传算法优化 | 第58页 |
| 4.4.3 优化结果分析 | 第58-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 微创手术人主动臂仿真与实验研究 | 第60-68页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 机器人主动臂仿真模型的建立 | 第60-61页 |
| 5.3 机器人主动臂运动学仿真分析 | 第61-63页 |
| 5.3.1 运动学正解仿真分析 | 第61-62页 |
| 5.3.2 运动学逆解仿真分析 | 第62-63页 |
| 5.4 机器人主动臂的实验验证 | 第63-67页 |
| 5.4.1 远程运动中心机构实验验证 | 第63-65页 |
| 5.4.2 手术器械实验验证 | 第65-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 结论与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 结论 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-76页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第76-78页 |
| 致谢 | 第78页 |
