| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 课题的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 微创手术机器人的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3 手术机器人术前摆位的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4 虚拟手术仿真系统的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.5 本文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 多臂手术机器人效能模型建立 | 第19-29页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 多臂手术机器人 | 第19-20页 |
| 2.3 手术机器人术前摆位分析 | 第20-24页 |
| 2.3.1 术前摆位的数学描述 | 第20-22页 |
| 2.3.2 手术工作空间分析 | 第22-24页 |
| 2.4 术前摆位优化函数构建 | 第24-28页 |
| 2.4.1 多臂手术机器人效能指标构建 | 第24-25页 |
| 2.4.2 全局各向同性函数构建 | 第25-26页 |
| 2.4.3 多臂协作能力函数构建 | 第26-27页 |
| 2.4.4 多臂距离函数构建 | 第27-28页 |
| 2.5 本章小结 | 第28-29页 |
| 第3章 基于粒子群-高斯过程的术前摆位优化 | 第29-36页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 粒子群算法及其在术前摆位优化中的应用 | 第29-30页 |
| 3.3 高斯过程及其在术前摆位优化中的应用 | 第30-32页 |
| 3.3.1 高斯过程的构造、训练与预测方法 | 第30-32页 |
| 3.3.2 高斯过程在术前摆位优化中的应用 | 第32页 |
| 3.4 基于粒子群-高斯过程的术前摆位优化 | 第32-35页 |
| 3.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第4章 多臂手术机器人虚拟仿真系统构建 | 第36-51页 |
| 4.1 引言 | 第36页 |
| 4.2 虚拟手术机器人全运动学建模 | 第36-43页 |
| 4.2.1 持械臂正运动学建模 | 第37-41页 |
| 4.2.2 持械臂逆运动学建模 | 第41-43页 |
| 4.2.3 持镜臂正逆运动学建模 | 第43页 |
| 4.3 手术机器人虚拟仿真系统构建 | 第43-46页 |
| 4.3.1 手术机器人虚拟仿真环境建立 | 第43-45页 |
| 4.3.2 基于虚拟仿真的手术机器人术前摆位 | 第45-46页 |
| 4.4 虚实融合辅助的术前摆位研究 | 第46-49页 |
| 4.4.1 虚实融合环境构建 | 第46-48页 |
| 4.4.2 虚实融合辅助的术前摆位流程 | 第48-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-51页 |
| 第5章 机器人虚拟仿真系统与术前摆位实验研究 | 第51-65页 |
| 5.1 引言 | 第51页 |
| 5.2 手术机器人虚拟仿真系统验证实验 | 第51页 |
| 5.3 基于虚拟仿真的术前摆位优化方法验证实验 | 第51-58页 |
| 5.3.1 实验装置 | 第53页 |
| 5.3.2 在线优化实验 | 第53-56页 |
| 5.3.3 多组权重优化实验 | 第56-58页 |
| 5.4 基于真实机器人的术前摆位优化方法验证实验 | 第58-62页 |
| 5.4.1 实验装置 | 第58-59页 |
| 5.4.2 真实机器人的术前摆位实验 | 第59-61页 |
| 5.4.3 基于手术操作的术前摆位优化方法验证实验 | 第61-62页 |
| 5.5 虚实融合辅助的的术前摆位实验 | 第62-63页 |
| 5.6 本章小结 | 第63-65页 |
| 结论 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73页 |