基于軟軸傳動(dòng)的MRI兼容機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、作為當(dāng)前世界上最先進(jìn)的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，核磁共振成像(MRI)因其優(yōu)良的成像質(zhì)量已經(jīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里得到了廣泛應(yīng)用，為微創(chuàng)介入手術(shù)提供了新的導(dǎo)航手段。但MRI的高磁場和有限的內(nèi)部空間對MRI引導(dǎo)的介入機(jī)器人結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)方式提出了嚴(yán)格要求。本文旨在設(shè)計(jì)出能夠在MRI引導(dǎo)下工作的磁兼容微創(chuàng)介入手術(shù)機(jī)器人及其軟軸傳動(dòng)系統(tǒng)，并進(jìn)行分析與實(shí)驗(yàn)。
　　首先，本文以乳腺活檢手術(shù)為例，對機(jī)器人的基本設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，采用模塊化思想設(shè)計(jì)一種可完

2、成全方位多姿態(tài)扎針動(dòng)作的串并混聯(lián)式乳腺活檢機(jī)器人，并應(yīng)用Cero2.0構(gòu)建出機(jī)器人的虛擬樣機(jī)模型。
　　其次，對機(jī)器人常用的驅(qū)動(dòng)方案進(jìn)行分析，并結(jié)合所設(shè)計(jì)的MRI引導(dǎo)的介入機(jī)器人自身的特點(diǎn)，選擇外置電機(jī)作為機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式?？紤]到外置電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)，選擇軟軸作為主要的傳動(dòng)件，并根據(jù)其具體應(yīng)用環(huán)境對其進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核及有限元分析，最后對所設(shè)計(jì)的磁兼容軟軸的傳動(dòng)效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　然后，利用D-H法對機(jī)器人中串聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)