腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機器人通訊與人機接口的設計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，主從式微創(chuàng)手術(shù)機器人成為微創(chuàng)手術(shù)機器人領域的一個重要研究方向，它令醫(yī)生的操作更加精確和方便，同時，也對機器人控制系統(tǒng)各個部分之間的通訊性能和人機交互性能的要求越來越高。本文結(jié)合課題組自行研制的微創(chuàng)手術(shù)機器人，對機器人控制系統(tǒng)中各部分之間的通訊和人機接口的設計與實現(xiàn)展開研究。主要工作包括以下內(nèi)容：
　　 1、研究實現(xiàn)了多個運動控制器之間聯(lián)接通訊的設計方案，利用DSP的HPI接口技術(shù)與FPGA技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了多控制器之間數(shù)

2、據(jù)通訊的結(jié)構(gòu)框架，包括通訊控制器的硬件模塊、軟件模塊的實現(xiàn)，并對控制器間通訊實驗的結(jié)果進行了分析。
　　 2、研究實現(xiàn)了控制器與上位機的通訊設計方案，詳細描述了基于FPGA技術(shù)實現(xiàn)的串行通訊控制器，和基于DSP的McBSP接口技術(shù)實現(xiàn)的通訊控制器兩種實現(xiàn)方案，并對兩種方案的實驗結(jié)果進行了比較分析，詳細描述了基于MSComm控件的上位機串口通訊軟件的實現(xiàn)。
　　 3、研究實現(xiàn)了微創(chuàng)手術(shù)機器人從操作臂關(guān)節(jié)位置信息采集系統(tǒng)的設

3、計方案，利用數(shù)據(jù)采集卡對從操作臂關(guān)節(jié)位置信息的數(shù)據(jù)采集、處理，設計了數(shù)據(jù)處理結(jié)果的人機顯示界面，為系統(tǒng)的性能改善提供調(diào)試的途徑。
　　 4、研究實現(xiàn)了基于FPGA技術(shù)的機器人控制系統(tǒng)開關(guān)量信息實時采集子系統(tǒng)，詳細介紹了利用LCD液晶屏實時顯示系統(tǒng)開關(guān)量變化的實現(xiàn)方案。
　　 以上工作是本課題自行研制的腹腔微創(chuàng)手術(shù)機器人控制系統(tǒng)的一部分，最后課題組使用本機器人控制系統(tǒng)進行了含動物實驗在內(nèi)的多項微創(chuàng)手術(shù)相關(guān)的實驗，驗證了機器