脊柱微创手术机器人结构设计与手术仿真研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 脊柱手术机器人研究现状及分析 | 第10-17页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 国内外研究分析 | 第16-17页 |
| 1.3 手术仿真系统研究现状及分析 | 第17-19页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第2章 手术机器人结构设计 | 第21-31页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 脊柱微创手术需求分析 | 第21-24页 |
| 2.2.1 功能需求分析 | 第21-22页 |
| 2.2.2 空间需求分析 | 第22-24页 |
| 2.3 手术机器人构型设计 | 第24-27页 |
| 2.3.1 机器人自由度与功能分析 | 第24页 |
| 2.3.2 机器人主体关节构型设计 | 第24-27页 |
| 2.4 手术机器人结构设计 | 第27-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 运动学分析与参数优化 | 第31-47页 |
| 3.1 引言 | 第31页 |
| 3.2 手术机器人运动学分析 | 第31-39页 |
| 3.2.1 平面五杆机构运动学分析 | 第32-36页 |
| 3.2.2 一二关节运动学分析 | 第36-37页 |
| 3.2.3 五个关节运动学正解 | 第37-38页 |
| 3.2.4 五个关节运动学逆解 | 第38-39页 |
| 3.3 手术机器人结构参数优化 | 第39-43页 |
| 3.3.1 设计变量与约束条件 | 第39-41页 |
| 3.3.2 优化目标函数 | 第41页 |
| 3.3.3 优化结果与分析 | 第41-43页 |
| 3.4 工作空间求解 | 第43-46页 |
| 3.4.1 离散工作空间求解 | 第43-44页 |
| 3.4.2 连续工作空间求解 | 第44-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-47页 |
| 第4章 手术机器人导向定位规划 | 第47-62页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 位姿与导向定位点规划问题分析 | 第47-51页 |
| 4.2.1 规划问题描述 | 第47-48页 |
| 4.2.2 待优化变量分析 | 第48-51页 |
| 4.3 优化目标函数设定 | 第51-56页 |
| 4.3.1 灵巧度综合指标 | 第51-54页 |
| 4.3.2 工作空间冗余度指标 | 第54-56页 |
| 4.3.3 综合指标 | 第56页 |
| 4.4 基于模式搜索法的优化结果与分析 | 第56-61页 |
| 4.4.1 优化过程及结果 | 第56-59页 |
| 4.4.2 优化结果分析与验证 | 第59-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 脊柱手术仿真系统 | 第62-73页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 手术仿真系统构建 | 第62-67页 |
| 5.2.1 硬件部分 | 第62页 |
| 5.2.2 软件部分功能模块 | 第62-63页 |
| 5.2.3 仿真系统关键技术 | 第63-67页 |
| 5.3 虚拟手术仿真 | 第67-72页 |
| 5.3.1 术前规划 | 第68-70页 |
| 5.3.2 手术操作 | 第70-72页 |
| 5.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 结论 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80页 |
