腹腔介入式手術(shù)機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)研究.pdf

1、近年來，醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。而在機(jī)器人的研制、設(shè)計(jì)和試驗(yàn)階段以及在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)一系列較難解決而又急需解決的問題：如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與綜合、軌跡規(guī)劃、機(jī)器人與工作環(huán)境的干涉等等。人們通過長期的研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人虛擬仿真技術(shù)是解決這些問題較為理想的工具。本文正是在這種背景下對哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所設(shè)計(jì)的腹腔介入式手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行虛擬運(yùn)動(dòng)仿真研究。
　　運(yùn)動(dòng)學(xué)分析是研究機(jī)器人的

2、基礎(chǔ)，本文將采用D-H運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法，求出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解；根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特性，運(yùn)用幾何法給出機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解；采用矢量積法給出雅可比矩陣。
　　在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真前必須進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，本文將對腹腔介入式手術(shù)機(jī)器人在手術(shù)中的幾個(gè)主要任務(wù)過程進(jìn)行規(guī)劃；然后利用機(jī)器人的冗余特性研究自運(yùn)動(dòng)和避障運(yùn)動(dòng)的算法，并規(guī)劃具體的實(shí)現(xiàn)步驟。
　　建立虛擬仿真平臺(tái)是進(jìn)行仿真的前提，本文通過模型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的虛擬建模；利用VC++和OpenGL