腹腔微創(chuàng)手術機器人控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、微創(chuàng)外科手術具有創(chuàng)傷小、可減輕患者痛苦、術后恢復快、醫(yī)療成本低等諸多優(yōu)點，因此在外科手術領域中得到廣泛應用并迅速發(fā)展。而機器人技術的發(fā)展和應用，提高了微創(chuàng)外科手術質量，降低了醫(yī)生勞動強度。所以，微創(chuàng)外科手術機器人的應用得到了極大的重視，并已成為醫(yī)療機器人領域的研究熱點。
　　結合國家“863”計劃資助項目“腹腔微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)研究”，本文對腹腔微創(chuàng)手術機器人的控制系統(tǒng)進行研究和構建，根據(jù)機器人各部分的控制要求，設計控制電路板，搭

2、建電機驅動控制模塊等。最后將各控制模塊進行連接和集成，實現(xiàn)控制要求。
　　本文對腹腔手術機器人的從手機械臂進行運動學分析和求解。建立 D-H坐標系，求解機器人運動學正解；采用幾何法求解運動學逆解，并求解機器人的雅可比矩陣。
　　從硬件和軟件兩方面來完成控制系統(tǒng)的設計。硬件方面，設計繼電器、制動器的控制電路、集成布線電路板和單片機串口通訊模塊，完成電機與驅動器的連接。軟件方面，編寫單片機串口通訊程序、PC機串口通訊類和PLC控