| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-39页 |
| 1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.2 课题研究意义 | 第13-14页 |
| 1.3 微创外科手术机器人系统国内外研究综述 | 第14-22页 |
| 1.3.1 微创外科手术机器人国外研究综述 | 第14-20页 |
| 1.3.2 微创外科手术机器人国内研究综述 | 第20-22页 |
| 1.4 微创外科手术机器人位置控制研究现状 | 第22-29页 |
| 1.4.1 手术机器人器械臂逆运动学解析解求解研究综述 | 第22-26页 |
| 1.4.2 微创外科手术机器人微器械控制研究综述 | 第26-29页 |
| 1.5 微创外科手术机器人微器械力检测研究综述 | 第29-35页 |
| 1.5.1 微器械直接力检测研究综述 | 第29-33页 |
| 1.5.2 微器械间接力检测研究综述 | 第33-35页 |
| 1.6 论文主要研究内容 | 第35-39页 |
| 第2章 微创手术机器人从手系统逆运动学解析解获取方法研究 | 第39-67页 |
| 2.1 引言 | 第39页 |
| 2.2 从手系统概述 | 第39-42页 |
| 2.3 从手系统正向运动学建模与仿真分析 | 第42-45页 |
| 2.3.1 持镜臂正向运动学建模 | 第42-44页 |
| 2.3.2 运动学仿真分析与验证 | 第44-45页 |
| 2.4 一种不满足Pieper准则时的建模方法—相邻关节轴建立顺序换位法 | 第45-60页 |
| 2.4.1 相邻关节轴建立顺序换位法的提出 | 第45-47页 |
| 2.4.2 相邻关节轴配置分类 | 第47-48页 |
| 2.4.3 相邻关节轴建立顺序换位法适用条件分类讨论 | 第48-60页 |
| 2.5 器械臂逆运动学解析解获取方法研究 | 第60-65页 |
| 2.5.1 器械臂机构配置适用条件验证 | 第60-62页 |
| 2.5.2 器械臂逆运动学解析解获取方法建模 | 第62-64页 |
| 2.5.3 器械臂运动学仿真验证 | 第64-65页 |
| 2.6 本章小结 | 第65-67页 |
| 第3章 手术机器人微器械位置闭环控制研究 | 第67-95页 |
| 3.1 引言 | 第67页 |
| 3.2 微器械机构设计及位置闭环控制策略 | 第67-73页 |
| 3.2.1 微器械机构设计 | 第67-69页 |
| 3.2.2 微器械运动学 | 第69-72页 |
| 3.2.3 微器械位置闭环位置控制策略 | 第72-73页 |
| 3.3 微器械转角估计器设计和参数辨识 | 第73-88页 |
| 3.3.1 单关节原理样机及其转角估计器设计 | 第73-76页 |
| 3.3.2 加权最小二乘法参数辨识基本原理 | 第76-78页 |
| 3.3.3 基于加权最小二乘法的转角估计器模型参数辨识 | 第78-82页 |
| 3.3.4 基于遗传算法的转角估计器模型参数辨识 | 第82-88页 |
| 3.4 闭环控制实验研究 | 第88-94页 |
| 3.4.1 转角估计器修正 | 第88-90页 |
| 3.4.2 微器械单关节原理样机位置闭环控制实验研究 | 第90-91页 |
| 3.4.3 微器械闭环位置控制下位置误差仿真分析 | 第91-94页 |
| 3.5 本章小结 | 第94-95页 |
| 第4章 手术机器人微器械动力学建模及参数辨识 | 第95-119页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 微器械动力学建模 | 第95-101页 |
| 4.2.1 微器械腕部动力学建模 | 第96-98页 |
| 4.2.2 微器械腕部动力学仿真验证 | 第98-100页 |
| 4.2.3 微器械系统完整动力学模型 | 第100-101页 |
| 4.3 单关节微器械原理样机动力学建模及其参数辨识 | 第101-111页 |
| 4.3.1 单关节原理样机驱动系统动力学分析 | 第101-105页 |
| 4.3.2 基于加权最小二乘法的关节动力学模型参数辨识 | 第105-107页 |
| 4.3.3 基于基于遗传算法的微器械关节动力学模型参数辨识 | 第107-111页 |
| 4.4 单关节微器械原理样机关节LPV模型及其参数辨识 | 第111-118页 |
| 4.4.1 线性参数变化(LPV)模型的建立 | 第111-114页 |
| 4.4.2 基于遗传算法的LPV模型参数辨识 | 第114-118页 |
| 4.5 本章小结 | 第118-119页 |
| 第5章 微器械外力间接检测方法研究 | 第119-144页 |
| 5.1 引言 | 第119页 |
| 5.2 微器械三维接触力和夹持力检测策略 | 第119-122页 |
| 5.3 基于扰动观测器的单关节原理样机外力估计器设计 | 第122-128页 |
| 5.3.1 扰动观测器基本原理 | 第122-124页 |
| 5.3.2 外力估计器设计 | 第124-126页 |
| 5.3.3 电机—减速器—绕绳轮系统阻尼及绕绳轮端绳索张力建模 | 第126-128页 |
| 5.4 实验研究 | 第128-143页 |
| 5.4.1 电机—减速器—绕绳轮系统阻尼辨识实验研究 | 第128-130页 |
| 5.4.2 钢丝绳索张力辨识实验研究 | 第130-136页 |
| 5.4.3 微器械外力检测实验研究 | 第136-143页 |
| 5.5 本章小结 | 第143-144页 |
| 结论 | 第144-146页 |
| 参考文献 | 第146-158页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果表 | 第158-160页 |
| 致谢 | 第160页 |
