| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 机器人辅助脊柱穿刺手术背景与意义 | 第13-16页 |
| 1.2 机器人辅助脊椎穿刺的研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 机器人辅助脊椎穿刺手术系统 | 第16-21页 |
| 1.2.2 机器人辅助脊椎穿刺手术系统研究现状总结 | 第21页 |
| 1.3 本文拟解决关键技术研究现状调研 | 第21-26页 |
| 1.3.1 主从控制策略 | 第21-23页 |
| 1.3.2 主从空间映射 | 第23-25页 |
| 1.3.3 力反馈技术 | 第25-26页 |
| 1.4 论文的主要内容与章节安排 | 第26-29页 |
| 第二章 主从式机器人辅助脊椎穿刺手术系统的构建 | 第29-37页 |
| 2.1 机器人辅助脊椎穿刺手术系统基本要求 | 第29-30页 |
| 2.2 主从式机器人辅助脊椎穿刺手术系统的硬件平台 | 第30-35页 |
| 2.2.1 主手（Omega.7） | 第31-32页 |
| 2.2.2 从手（Universal Robot） | 第32-34页 |
| 2.2.3 末端工具 | 第34-35页 |
| 2.3 本章小结 | 第35-37页 |
| 第三章 系统主从式控制策略的理论分析与选择 | 第37-44页 |
| 3.1 双边控制的性能指标 | 第37-39页 |
| 3.1.1 稳定性 | 第37-38页 |
| 3.1.2 透明性 | 第38页 |
| 3.1.3 跟踪性 | 第38-39页 |
| 3.1.4 总结 | 第39页 |
| 3.2 本系统控制策略的分析与选择 | 第39-43页 |
| 3.2.1 位置-位置型 | 第40-41页 |
| 3.2.2 位置-力型 | 第41-42页 |
| 3.2.3 位置-力综合型 | 第42-43页 |
| 3.3 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 主从工作空间映射 | 第44-59页 |
| 4.1 从手运动学分析 | 第44-51页 |
| 4.1.1 6R 型机械臂正解 | 第44-47页 |
| 4.1.2 基于 Pieper 准则的求逆 | 第47-49页 |
| 4.1.3 逆解验证及筛选 | 第49-51页 |
| 4.2 工作空间映射 | 第51-57页 |
| 4.2.1 增量式位置控制 | 第52-56页 |
| 4.2.2 变比例控制 | 第56-57页 |
| 4.3 位置跟随效果和误差分析 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 基于力反馈的系统主从控制策略研究 | 第59-75页 |
| 5.1 从端与环境实际力的获取 | 第59-68页 |
| 5.1.1 传感器原始数据的获取 | 第59-61页 |
| 5.1.2 传感器数据滤波 | 第61-64页 |
| 5.1.3 传感器标定 | 第64-66页 |
| 5.1.4 传感器重力补偿 | 第66-68页 |
| 5.2 位置误差附加力的计算 | 第68-70页 |
| 5.3 控制效果与分析 | 第70-74页 |
| 5.3.1 力控制效果 | 第70-72页 |
| 5.3.2 对提高位置控制精度的影响 | 第72-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 实验验证 | 第75-90页 |
| 6.1 实验系统软件平台 | 第75-78页 |
| 6.2 定位精度实验 | 第78-82页 |
| 6.3 系统力反馈策略验证试验 | 第82-84页 |
| 6.4 脊柱模型穿刺实验 | 第84-89页 |
| 6.4.1 验证力反馈对其他组织的保护作用 | 第84-88页 |
| 6.4.2 验证力反馈对辅助医生穿刺效果的影响 | 第88-89页 |
| 6.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 第七章 结束语 | 第90-92页 |
| 7.1 主要工作与创新点 | 第90-91页 |
| 7.2 后续研究工作 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第98页 |
