| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.2 引言 | 第13页 |
| 1.3 微创手术机器人简介及研究现状 | 第13-22页 |
| 1.3.1 微创手术机器人简介 | 第14-16页 |
| 1.3.2 微创手术机器人国外研究现状 | 第16-21页 |
| 1.3.3 微创手术机器人国内研究现状 | 第21-22页 |
| 1.4 微创手术机器人关键技术分析 | 第22-23页 |
| 1.5 本课题的研究背景和研究内容 | 第23-26页 |
| 1.5.1 本课题的研究背景 | 第23-25页 |
| 1.5.2 本课题的研究内容 | 第25-26页 |
| 1.6 本章小结 | 第26-27页 |
| 第二章 多关节单创口腹腔微创手术机器人结构设计 | 第27-41页 |
| 2.1 微创手术机器人的总体结构设计 | 第27-28页 |
| 2.2 微创手术机器人的调校机构设计 | 第28-29页 |
| 2.3 微创手术机器人的执行机构设计 | 第29-32页 |
| 2.4 驱动钢丝的走线介绍 | 第32-33页 |
| 2.5 末端执行机械手重要零件设计 | 第33-35页 |
| 2.5.1 手术刀头设计 | 第33-34页 |
| 2.5.2 尖端机械手张紧轮设计 | 第34-35页 |
| 2.6 单创口腹腔微创手术步骤 | 第35-39页 |
| 2.6.1 建立人工气腹 | 第35-37页 |
| 2.6.2 术前机械臂安装步骤 | 第37-39页 |
| 2.6.3 术后机械臂退出腹腔步骤 | 第39页 |
| 2.7 本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 多关节单创口腹腔微创手术机器人运动学分析 | 第41-55页 |
| 3.1 微创手术机器人单臂正运动学分析 | 第41-44页 |
| 3.2 微创手术机器人单臂逆运动学分析 | 第44-47页 |
| 3.3 微创手术机器人单臂微分运动分析 | 第47-52页 |
| 3.3.1 求解微创手术机器人的雅克比矩阵 | 第48-50页 |
| 3.3.2 根据末端微分运动求解关节微分运动 | 第50-52页 |
| 3.4 微创手术机器人单臂轨迹仿真 | 第52-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第四章 多关节单创口腹腔微创手术机器人控制系统硬件设计 | 第55-69页 |
| 4.1 控制方案总体设计 | 第55-58页 |
| 4.2 计算机控制系统设计 | 第58-61页 |
| 4.2.1 工业控制计算机选型设计 | 第59-60页 |
| 4.2.2 运动控制器选型设计 | 第60-61页 |
| 4.3 医生操作系统设计 | 第61-64页 |
| 4.3.1 手操控制盒设计 | 第61-63页 |
| 4.3.2 其他操作设备选型 | 第63-64页 |
| 4.4 图像采集系统设计 | 第64-65页 |
| 4.5 其他硬件选型 | 第65-67页 |
| 4.5.1 步进电机选型 | 第65-66页 |
| 4.5.2 步进驱动器选型 | 第66页 |
| 4.5.3 编码器选型 | 第66-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 第五章 多关节单创口腹腔微创手术机器人的控制实现 | 第69-89页 |
| 5.1 微创手术机器人的运动控制算法 | 第69-73页 |
| 5.1.1 基于关节控制的运动控制算法 | 第70-72页 |
| 5.1.2 基于位姿控制的运动控制算法 | 第72-73页 |
| 5.2 基于 SDL 和北通神鹰手柄的微创手术机器人控制 | 第73-79页 |
| 5.2.1 游戏手柄介绍 | 第74-75页 |
| 5.2.2 移植 SDL 库至 ARM 系统 | 第75-77页 |
| 5.2.3 基于 SDL 的手柄控制实现 | 第77-79页 |
| 5.3 基于 OSG 和 Falcon 力反馈控制器的微创手术机器人虚拟控制 | 第79-88页 |
| 5.3.1 OSG 三维渲染引擎 | 第79-83页 |
| 5.3.2 Novint Falcon 力反馈控制器 | 第83-84页 |
| 5.3.3 基于 OSG 和 Novint Falcon 的人机交互操作 | 第84-88页 |
| 5.4 本章小结 | 第88-89页 |
| 第六章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 6.1 全文总结 | 第89-90页 |
| 6.2 研究展望 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-95页 |
| 致谢 | 第95-96页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第96页 |
