核磁图像导向的乳腺穿刺手术机器人建模与控制系统研究
| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 字母注释表 | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.1 微创手术机器人研究 | 第15-16页 |
| 1.2.2 核磁兼容手术机器人研究 | 第16-17页 |
| 1.2.3 面向乳腺癌微创手术机器人研究 | 第17-18页 |
| 1.2.4 丝传动机器人的理论与应用研究 | 第18-19页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 机器人设计 | 第21-36页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 机器人设计要求分析 | 第21-22页 |
| 2.3 机器人结构设计 | 第22-26页 |
| 2.3.1 丝传动结构设计 | 第22-24页 |
| 2.3.2 转动模块结构设计 | 第24页 |
| 2.3.3 抬升平台结构设计 | 第24-25页 |
| 2.3.4 进针机构结构设计与机器人整体机构原理 | 第25-26页 |
| 2.4 机器人运动学分析 | 第26-31页 |
| 2.4.1 机器人运动学正解 | 第26-30页 |
| 2.4.2 机器人运动学逆解 | 第30-31页 |
| 2.5 CAD模型与样机 | 第31-35页 |
| 2.5.1 机座、双层转盘与小转盘建模 | 第31-32页 |
| 2.5.2 抬升平台与进针机构建模 | 第32-33页 |
| 2.5.3 CAD模型与机器人本体样机 | 第33-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 动力学建模 | 第36-49页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 机器人本体动力学建模 | 第36-41页 |
| 3.2.1 拉格朗日动力学方法 | 第36-38页 |
| 3.2.2 构建拉格朗日方程 | 第38-40页 |
| 3.2.3 机器人本体动力学仿真 | 第40-41页 |
| 3.3 丝传动动力学建模 | 第41-47页 |
| 3.3.1 模型设定 | 第42-44页 |
| 3.3.2 摩擦模型设定 | 第44-45页 |
| 3.3.3 丝传动仿真分析 | 第45-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 第四章 控制系统设计 | 第49-66页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 控制算法设计 | 第49-56页 |
| 4.2.1 模型简化 | 第50-51页 |
| 4.2.2 滑模控制律设计 | 第51-52页 |
| 4.2.3 模糊滑模控制算法设计 | 第52-54页 |
| 4.2.4 摩擦补偿器设计 | 第54-55页 |
| 4.2.5 控制算法稳定性分析 | 第55-56页 |
| 4.3 控制算法仿真 | 第56-61页 |
| 4.3.1 单自由度仿真 | 第56-59页 |
| 4.3.2 多自由度仿真 | 第59-61页 |
| 4.3.3 仿真参数 | 第61页 |
| 4.4 控制系统硬件组成 | 第61-65页 |
| 4.4.1 控制系统总体布局 | 第61-63页 |
| 4.4.2 控制系统关键硬件 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 系统实验研究 | 第66-71页 |
| 5.1 引言 | 第66页 |
| 5.2 套索丝传动实验 | 第66-68页 |
| 5.3 机器人穿刺实验 | 第68-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 全文总结 | 第71页 |
| 6.2 工作展望 | 第71-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
