| 中文摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-26页 |
| 1.1 研究背景与研究意义 | 第11-15页 |
| 1.1.1 机器人辅助微创手术的发展 | 第11-14页 |
| 1.1.2 柔性工具微创手术机器人的意义 | 第14-15页 |
| 1.2 柔性工具微创手术机器人的研究状况 | 第15-19页 |
| 1.3 手术机器人主要技术研究状况 | 第19-24页 |
| 1.3.1 机器人机构综合方法 | 第19-21页 |
| 1.3.2 机器人控制模式 | 第21-22页 |
| 1.3.3 机器人主操作手形式 | 第22-23页 |
| 1.3.4 机器人安全性设计 | 第23-24页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第24-26页 |
| 第二章 柔性工具微创手术机器人基本问题 | 第26-44页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 单孔/经自然腔道微创手术 | 第26-28页 |
| 2.2.1 单孔机器人手术 | 第26-27页 |
| 2.2.2 经自然腔道机器人手术 | 第27-28页 |
| 2.3 机器人操作分析 | 第28-31页 |
| 2.3.1 机器人主从操作模式 | 第28-30页 |
| 2.3.2 机器人一体化操作模式 | 第30-31页 |
| 2.4 手术机器人的机构学构型分析 | 第31-36页 |
| 2.4.1 手术机器人的构型分析 | 第31-33页 |
| 2.4.2 钢丝传动基本构型分析 | 第33-36页 |
| 2.5 柔性工具运动学分析 | 第36-41页 |
| 2.5.1 三自由度柔性工具 | 第36-39页 |
| 2.5.2 四自由度柔性工具 | 第39-41页 |
| 2.5.3 全自由度柔性工具 | 第41页 |
| 2.6 面向临床设计分析 | 第41-43页 |
| 2.6.1 手术机器人机构设计 | 第42页 |
| 2.6.2 手术机器人控制模式选择 | 第42-43页 |
| 2.7 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 基于约束螺旋理论的柔性工具关节模块构型综合方法 | 第44-61页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 约束螺旋理论数学基础 | 第44-45页 |
| 3.2.1 螺旋理论 | 第44-45页 |
| 3.2.2 约束螺旋 | 第45页 |
| 3.3 单自由度闭环钢丝传动关节模块构型综合方法 | 第45-47页 |
| 3.3.1 构造基础机构 | 第46-47页 |
| 3.3.2 约束构造等腰梯形机构 | 第47页 |
| 3.4 单自由度闭环钢丝传动关节模块构型综合过程 | 第47-58页 |
| 3.4.1 两支链无共同约束 | 第47-54页 |
| 3.4.2 两支链有共同约束 | 第54-58页 |
| 3.5 约束螺旋综合方法讨论 | 第58-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-61页 |
| 第四章 柔性工具设计及应用实例 | 第61-75页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 单自由度闭环钢丝模块关节优化 | 第61-67页 |
| 4.2.1 闭环钢丝传动模块单元选择 | 第61页 |
| 4.2.2 闭环钢丝传动模块单元结构优化 | 第61-63页 |
| 4.2.3 闭环钢丝传动模块单元参数优化 | 第63-67页 |
| 4.3 单自由度闭环钢丝模块关节实现 | 第67-68页 |
| 4.4 手术机器人柔性工具构型及设计 | 第68-74页 |
| 4.4.1 两关节单自由度柔性臂设计 | 第68-71页 |
| 4.4.2 四关节两自由度柔性臂设计 | 第71-73页 |
| 4.4.3 两自由度柔性臂应用实例 | 第73-74页 |
| 4.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 基于电磁感应手术机器人主从控制模式分析 | 第75-88页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 磁感应主从操作 | 第75-78页 |
| 5.2.1 磁感应位姿检测原理 | 第75-76页 |
| 5.2.2 磁感应主手系统 | 第76-77页 |
| 5.2.3 机器人手术下磁感应主从操作 | 第77-78页 |
| 5.3 磁感应主手运动学 | 第78-79页 |
| 5.4 磁感应主从操作安全性控制策略 | 第79-85页 |
| 5.5 操作方法比较与分析 | 第85-86页 |
| 5.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 第六章 实验研究 | 第88-101页 |
| 6.1 引言 | 第88页 |
| 6.2 三自由度柔性窥镜手术机器人系统实验 | 第88-91页 |
| 6.2.1 实验标定 | 第88-89页 |
| 6.2.2 操作性能及动物实验 | 第89-91页 |
| 6.3 手术机器人柔性工具双驱动初步验证实验 | 第91-92页 |
| 6.4 基于单自由度闭环钢丝模块关节的柔性工具实验 | 第92-99页 |
| 6.4.1 柔性臂运动验证实验 | 第92-93页 |
| 6.4.2 柔性工具验证实验 | 第93-94页 |
| 6.4.3 磁感应下主从操作实验 | 第94-99页 |
| 6.5 本章小结 | 第99-101页 |
| 第七章 全文总结 | 第101-104页 |
| 7.1 结论 | 第101-102页 |
| 7.2 工作展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-113页 |
| 发表论文和科研情况说明 | 第113-117页 |
| 致谢 | 第117页 |