發(fā)布時(shí)間：2024-05-17 22:19

　　為解決現(xiàn)有微創(chuàng)血管介入手術(shù)機(jī)器人導(dǎo)絲定位精度低與力信息獲取難的問(wèn)題,提出了一種具有可以快速消毒、能獲取導(dǎo)絲末端阻力、導(dǎo)絲定位精度高等優(yōu)點(diǎn)的新型導(dǎo)絲遞送機(jī)構(gòu)。首先針對(duì)介入手術(shù)的實(shí)際需求,設(shè)計(jì)了一款血管介入手術(shù)機(jī)器人遞送機(jī)構(gòu)原型;然后進(jìn)行了機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)化與計(jì)算;最后設(shè)計(jì)了一種新型模糊滑�？刂破�,并在導(dǎo)絲遞送位置性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上輸入多種典型信號(hào),對(duì)系統(tǒng)的導(dǎo)絲遞送位置精度進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,輸入不同的正弦信號(hào),所給出的控制器可以大幅度提高系統(tǒng)的導(dǎo)絲遞送位置控制性能,對(duì)于提高微創(chuàng)血管介入手術(shù)機(jī)器人的安全保障機(jī)制提供了重要的參考和試驗(yàn)基礎(chǔ)。

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1主從位置滑模控制結(jié)構(gòu)

醫(yī)生端操作機(jī)構(gòu)采集醫(yī)生的操作信息傳遞給遞送機(jī)構(gòu),遞送機(jī)構(gòu)通過(guò)跟蹤操作機(jī)構(gòu)的位置信息實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)管/導(dǎo)絲的介入操作。但這種控制策略存在系統(tǒng)逼近滑模面過(guò)程中的高頻抖振問(wèn)題,對(duì)手術(shù)過(guò)程中導(dǎo)絲的定位精度會(huì)造成一定的影響。因此,僅采用滑�？刂破鲗�(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)絲的位置控制,其控制精度并不會(huì)有較大的提高....

圖2患者端遞送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

患者端遞送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示�；颊叨诉f送機(jī)構(gòu)主要由Y型閥固定架、固定指、移動(dòng)指、旋轉(zhuǎn)指、夾持爪組成。其中Y型閥固定架用于導(dǎo)絲的微調(diào),移動(dòng)指用于導(dǎo)絲的軸向遞送,固定指用于導(dǎo)絲的固定,旋捻指用于導(dǎo)絲的旋捻,夾持爪用于導(dǎo)絲的夾持并可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲夾持力的線性調(diào)節(jié),通過(guò)固定指與移動(dòng)指的配合,可....

圖3旋轉(zhuǎn)指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

旋轉(zhuǎn)指機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。旋轉(zhuǎn)指機(jī)構(gòu)模仿醫(yī)生進(jìn)行微創(chuàng)血管介入手術(shù)時(shí)的手部搓捻導(dǎo)絲動(dòng)作,圖3(a)為特殊同步帶纏繞方式,用于夾持爪的旋捻動(dòng)作,可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲的周向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖3(b)為旋轉(zhuǎn)指構(gòu)型,主動(dòng)帶輪連接伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)旋捻導(dǎo)絲動(dòng)作,張緊輪用于同步帶的張緊,通過(guò)外側(cè)支板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)夾持爪....

圖4夾持爪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了一種新型夾持力大小可線性調(diào)節(jié)的導(dǎo)絲夾持機(jī)構(gòu),夾持爪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)繩輪A實(shí)現(xiàn)滑套沿軸向的運(yùn)動(dòng),通過(guò)彈簧的拉伸與壓縮控制夾持爪形變量的大小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)絲夾持力的線性變化。1.3導(dǎo)絲末端阻力信號(hào)獲取與調(diào)節(jié)原理

本文編號(hào)：3976053