| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 微创外科手术机器人发展综述 | 第15-20页 |
| 1.3 单孔腔镜手术机器人的关键技术综述 | 第20-32页 |
| 1.3.1 单孔腔镜手术机械臂系统研究综述 | 第20-25页 |
| 1.3.2 多冗余度连续型机器人的力学建模方法综述 | 第25-26页 |
| 1.3.3 多冗余度连续型机器人的运动学建模方法综述 | 第26-27页 |
| 1.3.4 多冗余度连续型机械臂优化设计方法综述 | 第27-29页 |
| 1.3.5 钢丝绳驱动建模方法综述 | 第29-31页 |
| 1.3.6 研究现状分析 | 第31-32页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 面向单孔腔镜手术的连续型机械臂设计 | 第34-51页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 单孔腔镜手术机械臂的设计约束 | 第34-36页 |
| 2.3 单孔腔镜手术机械臂总体设计 | 第36-37页 |
| 2.4 多冗余度连续型机械臂设计 | 第37-43页 |
| 2.4.1 切口式连续型机构设计 | 第37-38页 |
| 2.4.2 多冗余度连续型机械臂设计 | 第38-40页 |
| 2.4.3 关节驱动耦合特性分析 | 第40-43页 |
| 2.5 单孔腔镜手术操作器械设计 | 第43-49页 |
| 2.5.1 微器械整体设计 | 第43-44页 |
| 2.5.2 微器械轴转关节设计 | 第44-45页 |
| 2.5.3 微器械腕部关节设计 | 第45-47页 |
| 2.5.4 微器械腕部耦合分析 | 第47-48页 |
| 2.5.5 微器械样机 | 第48-49页 |
| 2.6 面向单孔腔镜手术的机械臂样机 | 第49页 |
| 2.7 本章小结 | 第49-51页 |
| 第3章 切口式连续型机械臂力学模型研究 | 第51-69页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2. 连续型机械臂的力学特性分析 | 第51-59页 |
| 3.2.1 切口式连续型机械臂变形分析 | 第51页 |
| 3.2.2 切口式连续型机械臂变形单元的刚度模型 | 第51-59页 |
| 3.3 基于Timoshenko梁单元的连续型机械臂力学建模 | 第59-68页 |
| 3.3.1 连续型机械臂的切口单元力学建模 | 第59-63页 |
| 3.3.2 连续型机械臂的整体力学建模 | 第63-65页 |
| 3.3.3 实验及结果分析 | 第65-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 基于等效刚性关节的连续型机械臂运动学与运动性能优化研究 | 第69-85页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 多冗余度连续型机械臂运动学建模 | 第69-77页 |
| 4.2.1 连续型机械臂正运动学建模 | 第70-73页 |
| 4.2.2 连续型机械臂逆运动学建模 | 第73-75页 |
| 4.2.3 实验验证及结果分析 | 第75-77页 |
| 4.3 多冗余度连续型机械臂的运动性能优化 | 第77-84页 |
| 4.3.1 Timoshenko单元节点刚性特性建模 | 第78页 |
| 4.3.2 连续型机械臂灵巧度建模 | 第78-79页 |
| 4.3.3 机械臂优化与求解 | 第79-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 第5章 钢丝绳驱动连续型机械臂迟滞特性建模研究 | 第85-97页 |
| 5.1 引言 | 第85页 |
| 5.2 钢丝绳驱动连续型机械臂迟滞特性分析 | 第85-89页 |
| 5.3 基于Bouc-Wen模型的连续型机械臂迟滞特性建模 | 第89-92页 |
| 5.3.1 基于Bouc-Wen模型的连续型机械臂迟滞模型 | 第90-91页 |
| 5.3.2 连续型机械臂迟滞模型的参数辨识 | 第91-92页 |
| 5.4 实验验证与分析 | 第92-95页 |
| 5.4.1 实验装置 | 第92-93页 |
| 5.4.2 参数辨识结果 | 第93页 |
| 5.4.3 迟滞模型验证 | 第93-94页 |
| 5.4.4 结果分析 | 第94-95页 |
| 5.5 本章小节 | 第95-97页 |
| 第6章 单孔腔镜手术机械臂系统集成及实验研究 | 第97-115页 |
| 6.1 引言 | 第97页 |
| 6.2 单孔腔镜手术机械臂系统集成 | 第97-100页 |
| 6.2.1 单孔腔镜手术机械臂系统控制平台设计 | 第97-99页 |
| 6.2.2 单孔腔镜手术机械臂系统集成 | 第99-100页 |
| 6.3 单孔腔镜手术机械臂系统实验 | 第100-114页 |
| 6.3.1 连续型机械臂单关节运动及重复定位精度实验 | 第100-104页 |
| 6.3.2 连续型机械臂多关节运动及重复定位精度实验 | 第104-106页 |
| 6.3.3 单孔腔镜手术机械臂运动实验 | 第106-107页 |
| 6.3.4 单孔腔镜手术机械臂末端微器械运动实验 | 第107-110页 |
| 6.3.5 面向单孔腔镜手术模拟环境下的机械臂操作实验 | 第110-113页 |
| 6.3.6 单孔腔镜手术机械臂操作精度及安全性分析 | 第113-114页 |
| 6.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 结论 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-127页 |
| 附录I Timoshenko梁刚度矩阵 | 第127-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 个人简历 | 第131页 |
