| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第13-19页 |
| 1.2.1 国外微创手术机器人的研究 | 第13-16页 |
| 1.2.2 国内微创手术机器人的研究 | 第16-19页 |
| 1.3 本文研究的主要内容和组织结构 | 第19-21页 |
| 第二章 末端执行机构结构设计 | 第21-35页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 自由度分析 | 第21-22页 |
| 2.3 驱动系统分析 | 第22-23页 |
| 2.4 主动定位臂具体结构设计 | 第23-29页 |
| 2.4.1 设计技术指标 | 第23-24页 |
| 2.4.2 结构方案的选择 | 第24页 |
| 2.4.3 俯仰运动具体结构的选择 | 第24-27页 |
| 2.4.4 移动自由度结构的设计 | 第27-28页 |
| 2.4.5 轻量化的整体结构设计 | 第28-29页 |
| 2.5 被动定位臂设计 | 第29-30页 |
| 2.5.1 定位臂设计目标 | 第29-30页 |
| 2.5.2 被动定位臂机构设计 | 第30页 |
| 2.6 末端执行机构的模型 | 第30-31页 |
| 2.7 关键构件应力、应变分析 | 第31-33页 |
| 2.8 本章小节 | 第33-35页 |
| 第三章 末端执行机构的运动学和动力学分析 | 第35-53页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 连杆坐标系及其变换矩阵的建立 | 第35-37页 |
| 3.2.1 连杆坐标系的构建 | 第35-36页 |
| 3.2.2 连杆变换矩阵的建立 | 第36-37页 |
| 3.3 内窥镜手术机器人正运动学及运动空间求解 | 第37-40页 |
| 3.3.1 内窥镜手术机器人正运动学解析法建模 | 第38-40页 |
| 3.4 逆运动学求解 | 第40-41页 |
| 3.5 基于蒙特卡洛法的机器人工作空间求解 | 第41-43页 |
| 3.5.1 工作空间的求解方法 | 第41页 |
| 3.5.2 工作空间求解 | 第41-43页 |
| 3.6 雅可比矩阵分析 | 第43-44页 |
| 3.7 末端执行机构动力学分析 | 第44-52页 |
| 3.7.1 速度分析 | 第45-46页 |
| 3.7.2 杆件动能求解 | 第46-47页 |
| 3.7.3 杆件势能 | 第47页 |
| 3.7.4 拉格朗日函数 | 第47-49页 |
| 3.7.5 动力学方程 | 第49-52页 |
| 3.8 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 末端执行机构静平衡结构的设计与分析 | 第53-63页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 结构模型的分析 | 第53-55页 |
| 4.3 平衡方法的分析 | 第55-56页 |
| 4.3.1 配重法的分析 | 第55页 |
| 4.3.2 弹簧机构法的分析 | 第55-56页 |
| 4.3.3 方案的选定 | 第56页 |
| 4.4 弹簧平衡机构的设计与分析 | 第56-60页 |
| 4.4.1 机构学模型的建立 | 第56-57页 |
| 4.4.2 力学模型的建立与计算 | 第57-58页 |
| 4.4.3 俯仰运动相关参数的分析 | 第58-60页 |
| 4.5 平衡机构的优化设计 | 第60-62页 |
| 4.5.1 目标函数的建立 | 第60-61页 |
| 4.5.2 设计变量与约束条件 | 第61页 |
| 4.5.3 优化结果 | 第61-62页 |
| 4.6 本章小节 | 第62-63页 |
| 第五章 末端执行机构的仿真分析和控制系统设计 | 第63-72页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 末端执行机构三维模型的建立 | 第63-65页 |
| 5.3 末端执行机构的仿真结果与分析 | 第65-68页 |
| 5.3.1 探入运动的仿真 | 第65-67页 |
| 5.3.2 定点运动特性的仿真 | 第67-68页 |
| 5.4 控制系统设计 | 第68-70页 |
| 5.4.1 控制系统研究 | 第68页 |
| 5.4.2 硬件结构设计 | 第68-69页 |
| 5.4.3 软件结构设计 | 第69-70页 |
| 5.5 本章小节 | 第70-72页 |
| 第六章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79页 |