針對(duì)胸腹部腫瘤的放射性粒子植入手術(shù),設(shè)計(jì)開發(fā)了一套基于CT圖像導(dǎo)航的穿刺手術(shù)機(jī)器人。根據(jù)臨床手術(shù)需求和規(guī)范,對(duì)穿刺手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、軌跡規(guī)劃以及聯(lián)合平臺(tái)仿真等工作,主要研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)臨床的手術(shù)需求,進(jìn)行了落地式胸腹部穿刺手術(shù)機(jī)器人設(shè)計(jì)。確定了機(jī)器人的整體構(gòu)型,采用落地式的安裝方式。針對(duì)自動(dòng)穿刺,運(yùn)用雙臂模式,使得導(dǎo)向器定位模塊與穿刺針穿刺模塊分開。機(jī)器人機(jī)械臂的主體采用SCARA結(jié)構(gòu),在滿足工作空間的同時(shí),更加靈活。其次,對(duì)落地式胸腹部穿刺手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、靜力學(xué)分析以及動(dòng)力學(xué)分析。采用D-H法對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的正逆解分析,推導(dǎo)出了雅克比矩陣,完成了靈活度計(jì)算,優(yōu)化了機(jī)器人大小臂桿長�；赟olidWorks Simulation插件和ADAMS平臺(tái)分別對(duì)機(jī)器人整體進(jìn)行了靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析,為電機(jī)的選型和機(jī)器人的輕量化提供了依據(jù)。最后,對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行了規(guī)劃。結(jié)合模體實(shí)驗(yàn)中的CT圖像,采用人工勢(shì)能場(chǎng)法,進(jìn)行了工作空間下的避障路徑規(guī)劃。分別采用五次多項(xiàng)式插值法和七次多項(xiàng)式插值法,對(duì)機(jī)器人操作空間內(nèi)的位移、速度、... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

連人式胸腹腔穿刺手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)

第一章緒論7配合負(fù)壓墊使用，臨床負(fù)壓墊將患者固定在一個(gè)相對(duì)不變的姿勢(shì)，從而可以使得呼吸造成的部分誤差得到補(bǔ)償。連床式穿刺手術(shù)機(jī)器人另一個(gè)不足是，由于其大多為龍門式的結(jié)構(gòu)，病人進(jìn)出機(jī)器人不便，特別是遇到意外的緊急情況，無法及時(shí)使得機(jī)器人與病人脫離，增加了使用時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。并且由于機(jī)器人的體積和自身重量較大，醫(yī)療人員在裝卸時(shí)無法單人完成，使用前后通常需要多人參與，這點(diǎn)在半開放式的手術(shù)機(jī)器人上更加明顯，半開放式手術(shù)機(jī)器人需要根據(jù)腫瘤的位置來調(diào)整床身左右的安裝位置。(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖1-4連床式胸腹腔穿刺手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)Figure1-4Table-mountedneedleplacementroboticsystemforthoraxandabdomen來自印度的影像引導(dǎo)介入性治療方案廠商PerfintHealthcare生產(chǎn)的ROBIO-EX[33]手術(shù)定位輔助治療手術(shù)機(jī)器人，如圖1-5所示，是為數(shù)不多的落地式胸腹腔穿刺手術(shù)機(jī)器人。該機(jī)器人已經(jīng)獲得了CE認(rèn)證，在一些世界頂級(jí)醫(yī)院內(nèi)安裝

落地式穿刺Figure1-5Floor-mountedneedlepla

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本文編號(hào)：3252429