現(xiàn)階段,泌尿外科領(lǐng)域中的大多微創(chuàng)手術(shù)都是采用人工操作,從而導(dǎo)致手術(shù)醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)和操作技能熟練度等因素在很大程度上影響手術(shù)效果、手術(shù)時(shí)間以及術(shù)后病人康復(fù)時(shí)間。因此,研發(fā)一種專門用于泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)的機(jī)器人來代替手術(shù)醫(yī)生操作具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文針對傳統(tǒng)泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)中存在的問題,設(shè)計(jì)了一種六自由度泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人。首先,根據(jù)泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)的特點(diǎn),確定手術(shù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)原則和應(yīng)當(dāng)具備的功能,選擇合理的機(jī)構(gòu)構(gòu)型,進(jìn)而采用模塊化設(shè)計(jì)方法,詳細(xì)設(shè)計(jì)了一種包括位置調(diào)整機(jī)構(gòu)和姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)的機(jī)器人本體結(jié)構(gòu),并對涉及主要運(yùn)動(dòng)的部件進(jìn)行了分析選型和有限元分析,確保其符合泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)的實(shí)際需要。其次,利用改進(jìn)后的D-H法建立了泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分析了其正逆運(yùn)動(dòng)學(xué),求得了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解,并驗(yàn)證了有效性;進(jìn)而采用微分變換法求得了手術(shù)機(jī)器人的速度雅克比矩陣,對機(jī)器人末端執(zhí)行器與各關(guān)節(jié)之間的微分運(yùn)動(dòng)關(guān)系作了分析。在此基礎(chǔ)上,采用Lagrange方程法建立對泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了合理建模,推導(dǎo)了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,分析了各關(guān)節(jié)受力和運(yùn)動(dòng)之間的信息傳遞關(guān)系,為研究手術(shù)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)特性和控制算法設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。最后,以實(shí)際手術(shù)需求為主要依據(jù),以MATLAB軟件和ADAMS仿真軟件為平臺,對泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軌跡、末端工作空間、定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了相關(guān)仿真,分析了各個(gè)關(guān)節(jié)的速度、位移、受力等變化曲線,驗(yàn)證了泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)模型的正確性和合理性,從而確保了機(jī)器人能有效實(shí)現(xiàn)預(yù)期動(dòng)作。此外,還簡單設(shè)計(jì)了泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)方案。圖58幅,表5個(gè),參考文獻(xiàn)74篇。
【學(xué)位單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R699;TP242
【部分圖文】：

１緒論逡逑節(jié)置換、顱頷面穿刺、胸腔腹腔微創(chuàng)手術(shù)、神經(jīng)外科、膽囊摘除、整形外科、心臟修逡逑復(fù)、介入放射治療、泌尿外科和婦科等ｉｍ。手術(shù)機(jī)器人的研宄發(fā)展歷程如圖１－１所示。逡逑□ＢＰ豪？逡逑１９８０邐ｉ９９0邐２０００邐２００５邐２０１０邐２０１７逡逑。．產(chǎn)d剩ⅲ危義希桑梗耍沖澹粒睿瑁潁錚猓錚殄澹剩桑簦翦危苠鍨楀澹玻埃埃村澹停椋悖潁镥澹齲幔睿溴危玻埃保板澹裕桑五澹粒鄭懾義希戾澹礤蝸歟鈴義希玻埃埃插澹牛睿溴澹粒螅螅椋螅翦�，粪嵼寮y輳垮澹義�，ｖ嵅�

本文編號：2832278