脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與手術(shù)仿真研究.pdf

1、傳統(tǒng)開放式脊柱手術(shù)對(duì)人體組織的破壞性過大，微創(chuàng)手術(shù)是治療脊柱疾病的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)脊柱微創(chuàng)外科手段和工具存在很多問題，阻礙了微創(chuàng)手術(shù)在脊柱外科領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣。手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)成為突破脊柱微創(chuàng)外科諸多臨床問題的智能化工具，因此，研究脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人并解決其應(yīng)用的相關(guān)問題具有重大理論意義與臨床價(jià)值。
　　本文針對(duì)脊柱微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人，在廣泛查閱并對(duì)比分析國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)研究和商業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，著重分析手術(shù)需求并考慮臨床實(shí)用性，確定了

2、手術(shù)操作所需的自由度與工作空間等設(shè)計(jì)指標(biāo)，提出多種備選方案對(duì)比分析，基于混聯(lián)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，完成了針對(duì)脊柱微創(chuàng)手術(shù)的5自由度混聯(lián)手術(shù)機(jī)器人設(shè)計(jì)，建立了虛擬樣機(jī)并對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核。
　　其次針對(duì)特定的機(jī)器人關(guān)節(jié)構(gòu)型，研究了運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析方法，并基于并聯(lián)部分全局靈巧度優(yōu)化了并聯(lián)部分結(jié)構(gòu)尺寸，在確定手術(shù)機(jī)器人全部運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)后求解并繪制了工作空間三維實(shí)體，包括整體工作空間和定姿態(tài)工作空間。
　　然后研究手術(shù)機(jī)器人針對(duì)特定手術(shù)