| 学位论文的主要创新点 | 第3-4页 |
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 国内外微创手术机器人研究现状 | 第8-12页 |
| 1.2.1 国外微创手术机器人研究现状 | 第8-10页 |
| 1.2.2 国内微创手术机器人研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 运动控制系统研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 论文主要工作和章节安排 | 第14-18页 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4.2 论文章节安排 | 第15-18页 |
| 第二章 微创手术机器人系统分析及运动学建模 | 第18-28页 |
| 2.1 微创手术机器人工作方式 | 第18-19页 |
| 2.2 主从式微创手术机器人控制系统 | 第19-20页 |
| 2.3 微创手术机器人建模 | 第20-26页 |
| 2.3.1 主操作臂运动学建模 | 第21-23页 |
| 2.3.2 从操作臂运动学建模 | 第23-26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 第三章 微创手术机器人控制系统硬件设计 | 第28-40页 |
| 3.1 引言 | 第28页 |
| 3.2 控制系统需求分析 | 第28-29页 |
| 3.3 主从控制系统方案设计 | 第29-30页 |
| 3.4 FPGA最小系统电路设计 | 第30-32页 |
| 3.5 功能模块设计 | 第32-38页 |
| 3.5.1 直流伺服电机PWM调速模块 | 第32页 |
| 3.5.2 增量式编码器模块设计 | 第32-34页 |
| 3.5.3 电位器位置采集模块设计 | 第34-35页 |
| 3.5.4 数字I/O模块设计 | 第35-36页 |
| 3.5.5 Ethernet POWERLINK以太网实现 | 第36-38页 |
| 3.6 PCB板绘制 | 第38页 |
| 3.7 本章小结 | 第38-40页 |
| 第四章 微创手术机器人控制系统软件设计 | 第40-54页 |
| 4.1 引言 | 第40-41页 |
| 4.2 运动控制系统软件流程设计 | 第41-44页 |
| 4.2.1 软件总体构架 | 第41-42页 |
| 4.2.2 主操作臂控制流程 | 第42-43页 |
| 4.2.3 从操作臂控制流程 | 第43页 |
| 4.2.4 主站控制流程设计 | 第43-44页 |
| 4.3 运动系统程序模块设计 | 第44-48页 |
| 4.3.1 直流伺服电机PWM调速设计 | 第44-45页 |
| 4.3.2 增量编码器软件模块设计 | 第45页 |
| 4.3.3 电位器采集软件模块设计 | 第45-46页 |
| 4.3.4 Ethernet POWERLINK传输模块设计 | 第46-47页 |
| 4.3.5 PROM存储器软件模块设计 | 第47-48页 |
| 4.4 BP神经网络增量式PID算法的实现 | 第48-52页 |
| 4.4.1 直流伺服电机数学模型建立 | 第48页 |
| 4.4.2 增量式PID控制模型 | 第48-49页 |
| 4.4.3 BP神经网络模型 | 第49-51页 |
| 4.4.4 BP神经网络增量式PID控制算法 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第五章 仿真与实验研究 | 第54-60页 |
| 5.1 引言 | 第54页 |
| 5.2 实验平台构建 | 第54-55页 |
| 5.3 主从控制仿真实验研究 | 第55-59页 |
| 5.3.1 BP神经网络增量式PID算法仿真 | 第55-57页 |
| 5.3.2 空间螺旋线跟踪实验 | 第57-58页 |
| 5.3.3 空间随机曲线跟踪实验 | 第58-59页 |
| 5.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第六章 结论与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 结论 | 第60-61页 |
| 6.2 展望 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-67页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68页 |