介入手術醫(yī)療機器人定位臂控制系統(tǒng)畢業(yè)設計論文doc-資料下載頁
2025-07-17 16:38本頁面
【正文】 動功率為： ()，則實際驅(qū)動功率為： () 當大臂位于最外傾的位置時，： 大臂受力分析圖螺母的軸向力為750N,設絲杠的增力比為5，由此可知力矩為： ()由傳動結構和以上計算結果可知，m，功率大于29W。因為大小臂結構相同。因此選用與大臂相同的電機及配件即可。由FAULHAB電機手冊可知，額定轉(zhuǎn)矩為44mNm,堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩286mNm，26/1型減速器減速比為43：1，m,m。2657CR型電機與26/1型減速器，可滿足功能要求。 大小臂關節(jié)的設計： 大臂小臂關節(jié)結構圖，， ，，，，，，，，，，，，，32. 大臂連桿，，。大小臂通過曲柄滑塊機構和四邊形機構完成旋轉(zhuǎn)運動。底座通過鍵槽與關節(jié)1相連。大臂與底座通過深溝球軸承和鉸銷相連。組成大臂的機構主要有花套、大臂長鉸座、大臂連接件組成。大臂可以繞銷轉(zhuǎn)動，長鉸座與大臂基座通過銷和深溝球軸承相連。大臂上有中間連接套筒其作用是對電機進行安裝和定位。大臂上安裝傳動絲杠，絲杠上有傳動螺母，傳動螺母依靠開槽套筒實現(xiàn)運動。套筒的另一端與大臂短鉸座連接。在電機減速器輸出軸與絲杠無法保證對中的情況下，為保證傳動的可靠性將絲杠與電機的連接段做成波紋管結構。兩大臂的結構相同，只是安裝位置相反構成四邊形結構，并且在小臂的末端設計了方便與腕關節(jié)相連的安裝孔。 便捷拆裝接口設計： 便捷接口結構圖在機械臂的設計過程中，考慮到末端推進機構與機械臂之間要經(jīng)常拆卸，因此將兩部分的連接口設計為便于拆卸和安裝的便捷接口。上接口座機械臂的末端連接，下接口座與推進機構相連。下接口設計為燕尾形，當楔緊螺栓向里是橫插銷向外運動，這樣保證兩部分處于連接狀態(tài)；當楔緊螺栓向下運動時，橫插銷向里運動，此時兩部分便可以分離。 本章小結本章首先確定了血管介入手術機器人本體的構型方案；確定了各關節(jié)的驅(qū)動方式、傳動方式以及大小臂關節(jié)電機及輔件的選型；對大小臂關節(jié)進行詳細結構設計，并對便捷接口做了詳細設計。4 結 論機器人輔助血管介入手術具有出血少、創(chuàng)傷小、術后恢復迅速等優(yōu)點，而且克服了傳統(tǒng)手術存在的操作復雜，手術時間長，醫(yī)生在射線環(huán)境下工作輻射大等缺點，所以研究并應用機器人輔助血管介入手術技術具有重要的現(xiàn)實意義。本課題根據(jù)手術對定位把持機器人的功能要求，提出了負載五自由度機器人構型方案。詳細敘述了機器人機構的確定，驅(qū)動器的選擇，傳動方式的確定，電機的選擇，機械結構的詳細設計，以及采用PMAC+Bantam分布式控制方案和硬件方案。目前，對血管介入手術機器人的研究方興未艾，并且取得了可喜的成績。在臨床應用中也取得了不錯的效果，但還有很大的提升空間。參 考 文 獻[1][J].機器人,2000,22(7):893896.[2]王淑敬，洪鷹,[J].設計與研究,2006,第2期.[3]陳寅,[J].中國醫(yī)療器械,2000,24(5):283286.[4]杜志江,孫立寧,[J].機器人,2003,25(2).[5],Y, surgerythe transatlantic of the International Conference on Robotic and Automation,2002:18821888.[6], intuitive telesurgery system: Overview and applicaton. Proceedings of the International Conference on Robotic and Automation,2000,618621.[7]邵兵，孫立寧，杜志江，富歷新；MRI導航的機器人輔助微創(chuàng)外科手術系統(tǒng)設計[J]；哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所，黑龍江哈爾濱；2004（5）：1214[8]張小俊，劉更謙，張明路；一種踝關節(jié)康復機器人的控制系統(tǒng)設計[J]；河北工業(yè)大學；2009.(3):282284[9]盧旺盛 ,劉達 ,田增民 ,張大鵬；血管介入手術機器人的關鍵技術分析[J]； ,北京 2. 北京航空航天大學機器人所,北京；2009.(4):303306[10]張凱良，楊麗，張鐵中；基于機器視覺的關節(jié)機器人的研究[J]；中國農(nóng)業(yè)大學工學院， 北京；2010.(1):8995[11]杜志江, 孫立寧, 富歷新；外科手術機器人技術發(fā)展現(xiàn)狀及關鍵技術分析[J]；哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所, 黑龍江哈爾濱；2007.(7):773777[12]劉 涼，趙新華，趙連玉；一種PMACPC運動控制卡的硬件結構與運行機理分析[J]；天津理工大學 機械工程學院，天津；2010.(7):104107[13]邴龍健, 雷玉勇, 蔡黎明, 唐令波；基于PMAC控制器的開放式數(shù)控系統(tǒng)研究[J]；西華大學機械工程與自動化學院特種加工研究所, 四川成都；2009.(10):157160[14]竇偉, 趙新華, 李振華；基于VC+ + 與PMAC的機器人控制軟件的開發(fā)[J]；1. 天津理工大學機械工程學院, 天津。 2. 天津水利電力機電研究所, 天津；2010.(3):5861[15]周青松，張鐵；基于PMAC 的機器人控制器調(diào)試系統(tǒng)的研制[J]；華南理工大學；2009.(3):2
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