| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-31页 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 | 第14-17页 |
| 1.2 微创手术机器人的研究现状 | 第17-20页 |
| 1.3 力检测技术研究现状 | 第20-29页 |
| 1.3.1 力反馈必要性研究 | 第20-21页 |
| 1.3.2 力检测的两个问题 | 第21-22页 |
| 1.3.3 力检测的研究进展 | 第22-29页 |
| 1.4 力检测技术对比分析 | 第29页 |
| 1.5 课题来源及主要内容 | 第29-31页 |
| 第2章 微创手术机器人系统及交互作用力 | 第31-42页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 微创手术机器人系统 | 第31-34页 |
| 2.3 医学操作交互作用力分析 | 第34-38页 |
| 2.4 交互作用力检测原理 | 第38-40页 |
| 2.5 微型传感器设计要求 | 第40-41页 |
| 2.6 小结 | 第41-42页 |
| 第3章 面向组织触摸的三维微型力传感器 | 第42-63页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 微型传感器弹性体结构 | 第42-43页 |
| 3.3 三脚架弹性体结构设计 | 第43-50页 |
| 3.3.1 弹性体结构综合 | 第43-45页 |
| 3.3.2 基于刚度的参数优化 | 第45-48页 |
| 3.3.3 基于灵敏度的参数优化 | 第48-50页 |
| 3.4 弹性体结构有限元分析 | 第50-53页 |
| 3.5 微型力传感器原理样机 | 第53-56页 |
| 3.6 传感器样机的静态标定 | 第56-60页 |
| 3.6.1 标定方法 | 第56-57页 |
| 3.6.2 标定实验 | 第57-58页 |
| 3.6.3 静态解耦 | 第58-60页 |
| 3.7 传感器样机的体外实验 | 第60-62页 |
| 3.8 小结 | 第62-63页 |
| 第4章 基于Stewart平台的六维力/力矩传感器 | 第63-81页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 Stewart平台结构特征矩阵 | 第63-66页 |
| 4.3 Stewart平台结构各向同性 | 第66-68页 |
| 4.4 Stewart平台结构优化设计 | 第68-74页 |
| 4.4.1 几何参数的优化 | 第68-72页 |
| 4.4.2 弹性体结构设计 | 第72-74页 |
| 4.5 传感器弹性体有限元分析 | 第74-76页 |
| 4.6 六维微型传感器原理样机 | 第76-77页 |
| 4.7 传感器原理样机静态标定 | 第77-80页 |
| 4.7.1 标定实验 | 第77-78页 |
| 4.7.2 实验结果 | 第78-80页 |
| 4.8 小结 | 第80-81页 |
| 第5章 具有模块化关节的力感知手术器械 | 第81-101页 |
| 5.1 引言 | 第81页 |
| 5.2 手术器械设计要求 | 第81页 |
| 5.3 器械腕部模块化设计 | 第81-86页 |
| 5.3.1 功能分析 | 第82-83页 |
| 5.3.2 单元关节 | 第83-84页 |
| 5.3.3 手腕设计 | 第84-86页 |
| 5.4 手术器械力检测单元 | 第86-90页 |
| 5.4.1 夹钳机构 | 第86-89页 |
| 5.4.2 干扰估计 | 第89-90页 |
| 5.5 器械传动驱动设计 | 第90-93页 |
| 5.6 手术器械原理样机 | 第93-96页 |
| 5.6.1 系统总成 | 第93-95页 |
| 5.6.2 卫生与安全性 | 第95-96页 |
| 5.7 手术器械性能测试与分析 | 第96-100页 |
| 5.7.1 运动范围 | 第96-98页 |
| 5.7.2 重复定位精度 | 第98-100页 |
| 5.7.3 器械性能对比分析 | 第100页 |
| 5.8 小结 | 第100-101页 |
| 第6章 微创手术机器人手术器械力检测实验 | 第101-112页 |
| 6.1 引言 | 第101页 |
| 6.2 主从控制策略 | 第101-103页 |
| 6.3 运动学正逆解 | 第103-106页 |
| 6.4 组织触摸实验 | 第106-109页 |
| 6.5 钝性分离实验 | 第109-111页 |
| 6.6 小结 | 第111-112页 |
| 结论 | 第112-114页 |
| 参考文献 | 第114-125页 |
| 附录 1 Stewart平台结构特征矩阵 | 第125-127页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第127-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 个人简历 | 第131页 |