介入手術(shù)醫(yī)療機(jī)器人末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-09-04 20:38本頁面
【正文】 圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯 文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 。 ：任務(wù)書、開題 報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明 確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 2020（ 3）： 2225. [16] Zhang Sai ， Dong Haiqiang ， DU Hongwei ， Jing Zhaohui.. Design of a Universal Robot System for Health Monitoring and Medical Services[J]. 2020（ 3）： 3738. 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。對(duì)此將在今后的工作中繼續(xù)完善。 綜上所述，本文的介入手術(shù)末端執(zhí)行器還有很多不足之處。 課題展望： （ 1） 本文在理論上實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器對(duì)導(dǎo)管操作的基本要求，但在穩(wěn)定性與精度上還有待提高，也缺乏實(shí)踐檢驗(yàn)。有助于改善醫(yī)護(hù)人員的工作環(huán)境，減輕患者的痛苦，提高手術(shù)的成功率與患者的生存質(zhì)量。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 5 結(jié) 論 本文將機(jī)器人技術(shù)與血管介入手術(shù)相結(jié)合，研究出了介入手術(shù)醫(yī)療機(jī)器人末端執(zhí)行器。 本章小結(jié) 本章主要介紹了 采用 可編程多軸控制器（ PMAC）開發(fā)的血管介入手術(shù) 醫(yī)療 機(jī)器人末端執(zhí)行器 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 。 因?yàn)槭艿?檢測(cè)精度以 及裝配空間的限制 [16]， 我們 采用 了日本的 MTL 增量編碼器， 其 型號(hào)為：MES202500P。 其特點(diǎn)是： (1) 噪音 低、平穩(wěn)性 好； (2) 性能 高、 價(jià)格 低 ； (3) 運(yùn)轉(zhuǎn)平滑，分辨率 高； (4) 減少了電機(jī)過熱 的可能 ； (5) 采用雙極恒流斬波方式，提高了電機(jī)的輸出 速度和功率； （ 6） 驅(qū)動(dòng)電流 是 連續(xù)可調(diào) 的 ； （ 7） 可 以 驅(qū)動(dòng)任何 。 根據(jù) SANYO DENKI 系列步進(jìn)電機(jī)的選型手冊(cè)， 初選 確定步進(jìn)電機(jī)的型號(hào) 為103H5480440，電機(jī)的參數(shù)如 表 1所示 表 1 步進(jìn)電機(jī)參數(shù) 型號(hào) 103H5460440(0410) 103H5480440(0410) 130H5490440(0410) 軸數(shù) 單軸 (雙軸 ) 步距角 （ 176。經(jīng) 過 控制器細(xì)分后最小步距角可以達(dá)到 176。 因?yàn)?周向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩大于直線運(yùn)動(dòng)中軸向進(jìn)給滾動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩， 所以 ，為了便于 操作 ，步進(jìn)電機(jī)選用相同的 型號(hào) —— SANYO DENKI 系列步進(jìn)電機(jī)。 為了實(shí)現(xiàn)末端執(zhí) 行器中導(dǎo)管的軸向推進(jìn)與周向旋轉(zhuǎn)功能， 需要兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng) 設(shè)備 即兩個(gè)直流電機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)管 位移 的實(shí)時(shí)檢測(cè)需要一個(gè)位移傳感器，由于系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)采用的是不帶編碼器的步進(jìn)電機(jī)，因此運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主 要 控 制 對(duì)象有三 個(gè)， 即兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)光電編碼器 。并通過光電編碼器實(shí)時(shí)反饋導(dǎo)管在軸線方向上的位移。 因此 本控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案采用集散式控制結(jié)構(gòu)，將 軟件系統(tǒng)集中到上層計(jì)算機(jī)，關(guān)節(jié)位置 控制由下層控制器完成，既利用 了 上位機(jī) 的操作環(huán)境和相應(yīng)的 擴(kuò)展性能，又利用 了 下層控制器的優(yōu)秀控制性能，實(shí)現(xiàn)手術(shù) 的 遠(yuǎn)程 操作 [15]。 圖 41 主從式控制結(jié)構(gòu) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 集散式結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)器人控制系統(tǒng) 使用最 廣泛的一種方式，其結(jié)構(gòu)如圖 42 所示，上層 的 主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng) 的 管理以及空間坐標(biāo)變換和 復(fù)雜 軌跡插補(bǔ)運(yùn)算等 工作 ，下層由控制器負(fù)責(zé)各關(guān)節(jié) 位置 指令控制和基本軌跡插補(bǔ)，完成控制任務(wù)，從而提高了工作速度和處理能力。二級(jí)機(jī)完 成全部關(guān)節(jié) 位置的 數(shù)字控制，從公共內(nèi)存中讀取一級(jí)機(jī)的給定 數(shù) 值，將各關(guān)節(jié)實(shí)際位置 返 回 到 公共內(nèi)存供一級(jí)機(jī)讀取。 因此不選擇這種控制系統(tǒng)。 集中控制是選則一臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的全部控制功能。 在控制器的設(shè)計(jì)過程中，首先要 確定控制系統(tǒng)的整體控制結(jié)構(gòu)。 PMAC 內(nèi)部使用了一片 Motorola DSP 56001 數(shù)字信號(hào)處理芯片，它的速度、分辨率、帶寬等指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于一般的控制器。 控制系統(tǒng)方案 選擇 本文 在了解了當(dāng)前機(jī)器人的應(yīng)用趨勢(shì)，查閱了 相關(guān) 研究資料 的基礎(chǔ)上，根據(jù)臨床實(shí)踐的具體要求，選擇了可編程多軸運(yùn)動(dòng)控制器 PMAC。 圖 38 末端執(zhí)行器虛擬樣機(jī) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 4 末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā) 隨著機(jī)器人 技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人在各行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。對(duì)末端執(zhí)行器的模塊化設(shè)計(jì)使其能夠?qū)崿F(xiàn)三大基本功能；對(duì)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有助于提高手術(shù)的安全性能 [13]。不同型號(hào)的導(dǎo)管其長(zhǎng)度范圍一般在 800mm1500mm 之間，其進(jìn)入人體的前端和中間部分 的 直徑一般在 1mm4mm之間，末端與醫(yī)療設(shè)備的接口最大徑向尺寸不超過15mm。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1