CT圖像導航下的肺部介入手術執(zhí)行裝置研究.pdf

1、天津大學碩士學位論文CT圖像圖像導航下的肺部導航下的肺部介入介入手術手術執(zhí)行執(zhí)行裝置裝置研究研究ResearchonCTImageGuidedManipulatfLungInterventionalOperation學科專業(yè)：機械工程研究生：楊云鵬指導教師：姜杉教授天津大學機械工程學院2016年12月I摘要本文旨在開發(fā)CT(ComputedTomography)圖像導航下的肺部介入手術執(zhí)行裝置，分析了CT腔內空間尺寸、成像兼容等方面的限

2、制，依據現階段實際手術流程，對執(zhí)行裝置進行了結構設計、結構分析及硬件控制系統搭建等工作，主要工作及研究成果如下：首先，進行了設計需求分析，選用套索絲傳動的方式使執(zhí)行裝置的結構緊湊且驅動兼容，采用聚甲醛、碳纖維等材料作為部分零件的本體材料。運用模塊化的設計思想，針對相應功能需求進行模塊化設計，完成自動粒子植入裝置、活檢裝置、位置調整模塊和自動轉運床板的設計。通過模塊組合，完成肺部活檢機器人的設計，并完成樣機的加工及套索絲傳動系統的布置；然

3、后，基于螺旋理論，對活檢機器人進行了運動學建模，推導機器人的正解、逆解及工作空間。對機器人進行雅可比分析，通過分模塊的運動軌跡調整，解決奇異構型下的多解問題。依據機器人的實際工作情況，結構誤差和驅動誤差是影響精度的主要原因，并將兩種誤差源視為螺旋運動，建立機器人的誤差模型，仿真結果顯示誤差模型有助于提高機器人的定位精度；最后，對比電子電路控制系統、單片機控制系統和PLC(ProgrammableLogicController)控制系統優(yōu)