肝臟介入式治療手術(shù)輔助機械臂的研究.pdf

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，介入式手術(shù)治療以其創(chuàng)傷小，恢復(fù)快，效果好等特點，成為醫(yī)學手術(shù)的發(fā)展趨勢。介入式手術(shù)治療輔助系統(tǒng)可提高介入式手術(shù)的安全性、準確性，同時可以大幅提高手術(shù)效率，降低手術(shù)成本，因此對介入式治療手術(shù)輔助系統(tǒng)的研究，成為當前一個重要的熱門的研究領(lǐng)域。介入式治療輔助機械臂作為介入式手術(shù)治療輔助系統(tǒng)的重要的組成部分，可以在介入式治療手術(shù)中為醫(yī)生提供手術(shù)路徑指示，手術(shù)穿刺等必要的手術(shù)輔助。從而大幅度降低醫(yī)生的工作難度，縮短手術(shù)時間，減

2、少穿刺次數(shù)，降低手術(shù)對病人的損傷。本文在研究大量國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上，結(jié)合肝臟介入式手術(shù)過程的特點，研制了一款用于肝臟介入式治療手術(shù)中的輔助機械臂系統(tǒng)。
　　本文首先針對肝臟介入式手術(shù)治療的特點，分析了肝臟介入式治療手術(shù)輔助機械臂在機械結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有的特點，并對不同的機械結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點進行比較，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出一種滿足直觀性、安全性、可操作性的機械臂機構(gòu)。該結(jié)構(gòu)主體由位置調(diào)整機構(gòu)和姿態(tài)調(diào)整機構(gòu)兩部分組成，共5個自由度，可在工作空間內(nèi)準確定

3、位并指示出肝臟介入式治療手術(shù)的穿刺進針路徑。同時針對實際應(yīng)用和機構(gòu)特點，設(shè)計了機械臂的電控系統(tǒng)，包括對各運動軸電機、驅(qū)動器、運動控制卡、限位開關(guān)、電磁位置跟蹤器等設(shè)備的設(shè)計和選擇。
　　對機構(gòu)做運動學分析，基于D-H法建立了機械臂的運動學坐標系，并計算出機械臂的運動學正解。在此基礎(chǔ)上分析了機械臂工作端的工作空間，計算出機械臂的雅可比矩陣。
　　分析了為確保肝臟介入式治療輔助機械臂可以準確、安全、穩(wěn)定的運行，其控制軟件所應(yīng)具有