| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 医疗手术机器人研究现状 | 第10-21页 |
| 1.2.1 国外医疗手术机器人的发展状况 | 第10-16页 |
| 1.2.2 国内医疗手术机器人的发展近况 | 第16-18页 |
| 1.2.3 颅颌面手术机器人的研究动态 | 第18-21页 |
| 1.3 本文选题意义 | 第21-22页 |
| 1.4 颅颌面整形手术机器人系统的关键技术 | 第22-24页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第24-27页 |
| 第2章 颅颌面整形手术图像导航系统的建立 | 第27-39页 |
| 2.1 概述 | 第27-29页 |
| 2.2 基于AR技术的颅颌面整形手术导航系统 | 第29-32页 |
| 2.2.1 AR导航系统设计 | 第29-30页 |
| 2.2.2 CT图像的获取 | 第30-31页 |
| 2.2.3 标志物的选定 | 第31-32页 |
| 2.2.4 CT图像分割及三维重建 | 第32页 |
| 2.3 虚实三维匹配 | 第32-34页 |
| 2.3.1 概述 | 第32页 |
| 2.3.2 匹配算法 | 第32-33页 |
| 2.3.3 算法数学模型 | 第33-34页 |
| 2.4 实验 | 第34-38页 |
| 2.4.1 实验设计 | 第34-35页 |
| 2.4.2 实验结果分析 | 第35-38页 |
| 2.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 颅颌面整形手术机器人机构设计 | 第39-55页 |
| 3.1 概述 | 第39页 |
| 3.2 CPSR-Ⅰ设计与制造 | 第39-41页 |
| 3.3 CPSR-Ⅱ总体设计方案 | 第41-43页 |
| 3.3.1 设计要求 | 第41-42页 |
| 3.3.2 设计流程 | 第42页 |
| 3.3.3 CPSR-Ⅱ虚拟样机 | 第42-43页 |
| 3.4 CPSR-Ⅱ结构设计 | 第43-53页 |
| 3.4.1 机器人机构设计 | 第43-45页 |
| 3.4.2 自由度设计 | 第45-46页 |
| 3.4.3 CPSR-Ⅱ结构设计 | 第46-50页 |
| 3.4.4 末端执行器结构设计 | 第50-51页 |
| 3.4.5 CPSR-Ⅱ电机的选型 | 第51-52页 |
| 3.4.6 基于有限元方法的零部件受力分析 | 第52-53页 |
| 3.5 CPSR-Ⅱ机器人样机系统 | 第53-54页 |
| 3.6 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 CPSR-Ⅱ运动学、动力学及轨迹规划 | 第55-71页 |
| 4.1 概述 | 第55页 |
| 4.2 CPSR-Ⅱ机器人运动学分析 | 第55-66页 |
| 4.2.1 坐标系的建立 | 第55-57页 |
| 4.2.2 连杆参数 | 第57-58页 |
| 4.2.3 正运动学分析 | 第58-59页 |
| 4.2.4 逆运动学分析 | 第59-61页 |
| 4.2.5 正逆运动学验证 | 第61页 |
| 4.2.6 工作空间分析 | 第61-62页 |
| 4.2.7 轨迹规划分析 | 第62-65页 |
| 4.2.8 轨迹仿真结果 | 第65-66页 |
| 4.3 CPSR-Ⅱ机器人动力学模型及分析 | 第66-70页 |
| 4.3.1 拉格朗日公式 | 第66-68页 |
| 4.3.2 CPSR-Ⅱ机器人动力学模型 | 第68-70页 |
| 4.3.3 虚拟仿真分析 | 第70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 基于力反馈的CPSR-Ⅱ系统设计与控制 | 第71-85页 |
| 5.1 概述 | 第71页 |
| 5.2 基于力反馈的CPSR-Ⅱ机器人控制系统设计 | 第71-84页 |
| 5.2.1 控制系统需求及方案设计 | 第71-73页 |
| 5.2.2 基于力反馈的控制系统算法 | 第73-76页 |
| 5.2.3 CPSR-Ⅱ机器人控制系统结构设计 | 第76-77页 |
| 5.2.4 系统硬件与软件设计 | 第77-80页 |
| 5.2.5 机器人各关节PID控制分析 | 第80-82页 |
| 5.2.6 基于力反馈的系统安全性分析 | 第82-84页 |
| 5.3 本章小结 | 第84-85页 |
| 第6章 实验与分析 | 第85-101页 |
| 6.1 概述 | 第85页 |
| 6.2 实验系统 | 第85-86页 |
| 6.2.1 实验设备 | 第85页 |
| 6.2.2 测量设备 | 第85-86页 |
| 6.3 机器人误差分析及参数标定 | 第86-87页 |
| 6.3.1 误差分析 | 第86页 |
| 6.3.2 机器人参数标定 | 第86-87页 |
| 6.4 机器人精度测试 | 第87-91页 |
| 6.4.1 重复精度实验 | 第87-90页 |
| 6.4.2 绝对精度实验 | 第90-91页 |
| 6.5 基于CPSR-Ⅰ机器人的狗的下颌骨实验 | 第91-97页 |
| 6.5.1 概述 | 第91-92页 |
| 6.5.2 实验操作分析 | 第92-95页 |
| 6.5.3 实验结果 | 第95-97页 |
| 6.6 基于CPSR-Ⅱ机器人的人头骨模型实验 | 第97-100页 |
| 6.6.1 概述 | 第97页 |
| 6.6.2 视觉控制的稳定性及响应特性 | 第97-98页 |
| 6.6.3 基于下颌骨模型的力反馈实验 | 第98-100页 |
| 6.7 本章小结 | 第100-101页 |
| 第7章 总结与展望 | 第101-103页 |
| 7.1 主要研究成果 | 第101-102页 |
| 7.2 创新点 | 第102页 |
| 7.3 研究展望 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-115页 |
| 攻读博士学位期间撰写的学术论文 | 第115-117页 |
| 致谢 | 第117-120页 |