多关节单通道微创手术机器人的结构优化及其运动控制系统设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第7-17页 |
| 1.1 课题来源 | 第7页 |
| 1.2 课题研究背景和意义 | 第7-8页 |
| 1.3 微创手术机器人的发展概况 | 第8-14页 |
| 1.3.1 微创手术机器人的国外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.3.2 微创手术机器人的国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 本论文的研究内容 | 第14-17页 |
| 第2章 蛇形机器人结构优化设计 | 第17-23页 |
| 2.1 蛇形机器人设计依据 | 第17-18页 |
| 2.2 蛇形机器人模块化设计 | 第18-22页 |
| 2.2.1 驱动模块设计 | 第18-19页 |
| 2.2.2 关节转向模块设计 | 第19-20页 |
| 2.2.3 模块单元连接 | 第20-22页 |
| 2.3 本章小结 | 第22-23页 |
| 第3章 蛇形放疗机器人控制系统设计 | 第23-31页 |
| 3.1 关键件选型 | 第23-25页 |
| 3.1.1 电机选型 | 第23-24页 |
| 3.1.2 控制器选型 | 第24-25页 |
| 3.2 控制系统设计 | 第25-29页 |
| 3.2.1 经典PID控制原理 | 第25-26页 |
| 3.2.2 蛇形机器人PID控制 | 第26-27页 |
| 3.2.3 控制系统搭建 | 第27-29页 |
| 3.3 本章总结 | 第29-31页 |
| 第4章 蛇形机器人的运动学分析 | 第31-49页 |
| 4.1 机器人的位置与姿态描述 | 第32-34页 |
| 4.2 空间齐次变化 | 第34-36页 |
| 4.3 蛇形机器人的运动学 | 第36-48页 |
| 4.3.1 蛇形机器人的正运动学 | 第37-40页 |
| 4.3.2 蛇形机器人逆运动学 | 第40-44页 |
| 4.3.3 仿真结果分析 | 第44-48页 |
| 4.4 本章总结 | 第48-49页 |
| 第5章 主从式机器人半实物仿真 | 第49-63页 |
| 5.1 远程式交互控制系统 | 第49-50页 |
| 5.2 Phantom设备运动学求解 | 第50-52页 |
| 5.2.1 正运动学 | 第51页 |
| 5.2.2 逆运动学 | 第51-52页 |
| 5.3 控制算法设计 | 第52-61页 |
| 5.3.1 PD控制器 | 第52-53页 |
| 5.3.2 Fuzzy控制器 | 第53-57页 |
| 5.3.3 实验分析 | 第57-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第6章 蛇形机器人控制实验 | 第63-73页 |
| 6.1 蛇形机器人控制实验 | 第63-68页 |
| 6.1.1 单自由度控制 | 第63-65页 |
| 6.1.2 两自由度控制 | 第65-66页 |
| 6.1.3 四自由度控制 | 第66-67页 |
| 6.1.4 八自由度控制 | 第67-68页 |
| 6.2 蛇形机器人性能测试 | 第68-71页 |
| 6.2.1 空间重复定位精度测试 | 第68-70页 |
| 6.2.2 运动空间测试 | 第70-71页 |
| 6.3 本章总结 | 第71-73页 |
| 第7章 结论与展望 | 第73-75页 |
| 7.1 结论 | 第73-74页 |
| 7.2 展望 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 附录 | 第81-85页 |
| 附录A：在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第81页 |
| 附录B：蛇形机器人逆运动学部分源程序 | 第81-85页 |
