核磁共振环境下微创手术机器人设计与控制的关键技术研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第7-15页 |
| 1.1 微创手术机器人的研究意义 | 第7-8页 |
| 1.1.1 微创外科手术 | 第7页 |
| 1.1.2 微创手术机器人的研究意义 | 第7-8页 |
| 1.2 微创手术机器人的发展现状 | 第8-9页 |
| 1.3 核磁成像在微创手术机器人中的应用 | 第9-14页 |
| 1.3.1 核磁导航微创手术机器人的发展意义 | 第9-10页 |
| 1.3.2 核磁导航微创手术机器人的发展现状 | 第10-11页 |
| 1.3.3 核磁导航的前列腺针刺手术机器人 | 第11-14页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 第二章 机器人结构设计 | 第15-29页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 设计要求分析 | 第15-18页 |
| 2.2.1 前列腺针刺手术特点 | 第15-17页 |
| 2.2.2 核磁环境的制约 | 第17-18页 |
| 2.3 机器人功能分析及实现方式 | 第18-23页 |
| 2.3.1 空间布局 | 第18-19页 |
| 2.3.2 材料及动力设备的选取 | 第19-21页 |
| 2.3.3 工作能力 | 第21-23页 |
| 2.4 机器人结构设计 | 第23-28页 |
| 2.4.1 整体设计 | 第23-24页 |
| 2.4.2 各层结构设计 | 第24-28页 |
| 2.5 小结 | 第28-29页 |
| 第三章 机器人运动学分析 | 第29-41页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 机器人运动学正解 | 第29-32页 |
| 3.2.1 选定坐标系 | 第29-30页 |
| 3.2.2 机构正解推导 | 第30-32页 |
| 3.3 机器人运动学逆解 | 第32-34页 |
| 3.3.1 空间中针刺轨迹变化基本原理 | 第32-33页 |
| 3.3.2 轨迹逆解推导 | 第33-34页 |
| 3.4 轨迹优化 | 第34-40页 |
| 3.4.1 针刺软组织动态有限元仿真的基本理论 | 第34-35页 |
| 3.4.2 势能场理论 | 第35-37页 |
| 3.4.3 针刺手术动态轨迹优化 | 第37-38页 |
| 3.4.4 驱动元件反解 | 第38-40页 |
| 3.5 工作空间 | 第40页 |
| 3.6 小结 | 第40-41页 |
| 第四章 机器人系统搭建与实验 | 第41-53页 |
| 4.1 引言 | 第41页 |
| 4.2 控制系统搭建 | 第41-46页 |
| 4.2.1 控制系统整体原理 | 第41-42页 |
| 4.2.2 气动控制 | 第42-44页 |
| 4.2.3 超声波电机控制 | 第44-46页 |
| 4.3 视觉采集系统搭建 | 第46-48页 |
| 4.4 实验验证 | 第48-52页 |
| 4.5 小结 | 第52-53页 |
| 第五章 全文结论 | 第53-54页 |
| 5.1 结论 | 第53页 |
| 5.2 展望 | 第53-54页 |
| 参考文献 | 第54-58页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第58-59页 |
| 致谢 | 第59页 |
