医用自动穿刺针偏转系统的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题研究背景及其意义 | 第10-11页 |
| 1.2 自动穿刺活检技术国内外研究现状及发展趋势 | 第11-13页 |
| 1.3 论文主要任务与章节安排 | 第13-15页 |
| 第2章 自动穿刺原理和穿刺针偏转系统整体结构 | 第15-27页 |
| 2.1 自动穿刺原理 | 第15-23页 |
| 2.1.1 虚拟穿刺路径 | 第16-17页 |
| 2.1.2 基于PID控制器的穿刺针偏转原理 | 第17-20页 |
| 2.1.3 基于力反馈的模糊进针策略 | 第20-23页 |
| 2.2 穿刺针偏转系统整体结构 | 第23-26页 |
| 2.2.1 上位机平台 | 第23页 |
| 2.2.2 FPGA处理单元 | 第23-24页 |
| 2.2.3 穿刺针偏转电机 | 第24-25页 |
| 2.2.4 角度传感器 | 第25页 |
| 2.2.5 AD采集 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 穿刺针偏转系统硬件平台设计 | 第27-39页 |
| 3.1 硬件整体设计分析 | 第27-28页 |
| 3.2 FPGA最小系统电路设计 | 第28-31页 |
| 3.2.1 FPGA芯片模块 | 第28页 |
| 3.2.2 电源模块电路 | 第28-29页 |
| 3.2.3 时钟模块电路 | 第29-30页 |
| 3.2.4 复位模块电路 | 第30页 |
| 3.2.5 JTAG模块电路 | 第30-31页 |
| 3.3 外围功能电路设计 | 第31-36页 |
| 3.3.1 USB转串口通信电路 | 第32-33页 |
| 3.3.2 电平转换电路 | 第33页 |
| 3.3.3 电压衰减电路 | 第33-35页 |
| 3.3.4 AD采集电路 | 第35-36页 |
| 3.4 PID算法的FPGA实现 | 第36-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 穿刺针偏转系统软件平台设计 | 第39-51页 |
| 4.1 软件整体设计分析 | 第39-40页 |
| 4.2 下位机平台设计 | 第40-46页 |
| 4.2.1 下位机串口通信模块 | 第40-42页 |
| 4.2.2 PID控制器模块 | 第42-43页 |
| 4.2.3 步进电机控制模块 | 第43-45页 |
| 4.2.4 AD采集模块 | 第45-46页 |
| 4.3 上位机平台设计 | 第46-50页 |
| 4.3.1 上位机串口通信模块 | 第46-47页 |
| 4.3.2 角度显示和监测模块 | 第47-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 第5章 穿刺针偏转系统实现与验证 | 第51-57页 |
| 5.1 穿刺针偏转系统实现 | 第51-52页 |
| 5.2 穿刺针偏转系统验证 | 第52-56页 |
| 5.2.1 PID控制器验证 | 第52-53页 |
| 5.2.2 步进电机模块验证 | 第53-54页 |
| 5.2.3 角度偏转验证 | 第54-56页 |
| 5.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 总结与展望 | 第57-59页 |
| 参考文献 | 第59-62页 |
| 致谢 | 第62-63页 |
| 附录B PID控制器Verilog实现代码 | 第63-65页 |
| 附录C 步进电机模块Verilog实现代码 | 第65-69页 |
