| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第16-34页 |
| 1.1 课题研究的背景、目的和意义 | 第16-18页 |
| 1.1.1 课题研究的背景 | 第16-17页 |
| 1.1.2 课题研究的目的及意义 | 第17-18页 |
| 1.2 MRI环境下乳腺介入机器人国内外研究现状 | 第18-25页 |
| 1.2.1 乳腺介入机器人构型的国内外研究现状 | 第18-24页 |
| 1.2.2 MRI兼容性问题的国内外研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 针-组织相互作用机理国内外研究现状 | 第25-29页 |
| 1.3.1 针偏转模型国内外研究现状 | 第25-27页 |
| 1.3.2 针-组织相互作用力模型国内外研究现状 | 第27-29页 |
| 1.4 穿刺路径规划国内外研究现状 | 第29-31页 |
| 1.5 存在的主要问题 | 第31-32页 |
| 1.6 课题来源及研究内容 | 第32-34页 |
| 1.6.1 课题来源 | 第32页 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 MRI环境下乳腺介入机器人构型分析及结构优化 | 第34-55页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 MRI环境下乳腺介入机器人系统要求 | 第34-37页 |
| 2.2.1 核磁兼容性要求 | 第35页 |
| 2.2.2 结构兼容性要求 | 第35-36页 |
| 2.2.3 驱动方式兼容性要求 | 第36页 |
| 2.2.4 乳腺介入手术空间要求 | 第36-37页 |
| 2.2.5 乳腺组织稳定性要求 | 第37页 |
| 2.3 MRI环境下乳腺介入机器人系统方案分析 | 第37-45页 |
| 2.3.1 受限空间下乳腺介入机器人构型分析 | 第37-42页 |
| 2.3.2 乳腺组织固定方式分析 | 第42-43页 |
| 2.3.3 核磁兼容的机器人驱动方式分析 | 第43-45页 |
| 2.4 MRI环境下乳腺介入机器人结构设计 | 第45-54页 |
| 2.4.1 定位模块 | 第46页 |
| 2.4.2 穿刺模块 | 第46-47页 |
| 2.4.3 乳腺夹持模块 | 第47-48页 |
| 2.4.4 机器人工作空间分析 | 第48-50页 |
| 2.4.5 材料兼容性分析 | 第50-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第3章 针-组织相互作用模型 | 第55-73页 |
| 3.1 引言 | 第55页 |
| 3.2 针-组织相互作用力建模 | 第55-61页 |
| 3.2.1 未刺入组织前针的力学模型 | 第55-56页 |
| 3.2.2 刚刚刺入组织时针的力学模型 | 第56-57页 |
| 3.2.3 针在组织内运行时的力学模型 | 第57-61页 |
| 3.3 针-组织相互作用的虚拟非线性弹簧模型 | 第61-72页 |
| 3.3.1 进针过程的离散化模型 | 第62-63页 |
| 3.3.2 基于虚拟非线性弹簧的针偏转模型 | 第63-67页 |
| 3.3.3 针偏转模型参数分析 | 第67-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 基于针偏转模型的机器人穿刺路径规划 | 第73-89页 |
| 4.1 引言 | 第73页 |
| 4.2 乳腺介入机器人运动规划 | 第73-75页 |
| 4.3 乳腺介入机器人运动学分析 | 第75-80页 |
| 4.3.1 机器人运动学正问题 | 第76-78页 |
| 4.3.2 机器人运动学逆问题 | 第78-80页 |
| 4.4 基于针偏转模型的机器人穿刺路径分析与建模 | 第80-87页 |
| 4.4.1 穿刺路径分析 | 第80-82页 |
| 4.4.2 穿刺路径建模 | 第82-85页 |
| 4.4.3 穿刺路径优化算法 | 第85-86页 |
| 4.4.4 路径优化仿真结果与分析 | 第86-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-89页 |
| 第5章 针穿刺及路径规划实验研究 | 第89-101页 |
| 5.1 引言 | 第89页 |
| 5.2 穿刺针性能参数及实验装置 | 第89-90页 |
| 5.3 仿生软组织的选择与制备 | 第90-91页 |
| 5.4 针偏转模型实验验证 | 第91-97页 |
| 5.4.1 穿刺力与摩擦力采集 | 第92-93页 |
| 5.4.2 针尖轨迹仿真与实验结果对比分析 | 第93-96页 |
| 5.4.3 非线性弹簧模型与线性弹簧模型对比分析 | 第96-97页 |
| 5.5 路径规划模型实验验证 | 第97-99页 |
| 5.6 本章小结 | 第99-101页 |
| 结论 | 第101-104页 |
| 参考文献 | 第104-116页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第116页 |
| 专利 | 第116-117页 |
| 致谢 | 第117页 |