面向心臟手術機器人的小量程空間位移傳感器設計與研究.pdf

1、大型手術由于創(chuàng)口大，手術中容易傷害其他組織，術后回復慢，易感染等弊端逐漸被微創(chuàng)手術（MIS）所取代，微創(chuàng)手術由于創(chuàng)口小等諸多優(yōu)點被更多的應用在現(xiàn)代手術中。臨床手術需要醫(yī)生的實際操作經驗，這便使得沒有此類經驗的新醫(yī)生無法進行手術，而不進行手術就不能獲得實際操作經驗，如此，沒動過手術的醫(yī)生便很難獲得手術操刀的機會。與此同時，有經驗的醫(yī)生又隨著年齡的增長身體不能承受如此大的負荷，比如出現(xiàn)手顫抖，拿不穩(wěn)手術刀，嚴重影響手術精度，或者因為體力不支

2、，在手術進行中會產生疲憊感，使得手術在各個方面都受到很大影響。針對現(xiàn)有問題，急需能夠彌補新醫(yī)生經驗不足、經驗足醫(yī)生年紀大等弊端的醫(yī)療器械的產生。
　　醫(yī)療機器人為主導的微創(chuàng)手術需要傳遞給醫(yī)生很多必要的信息，諸如手術實時畫面信息等，其中更為重要的是手術目標點位置信息，能否獲得高精度的目標點位置信息對手術成敗起著決定性作用。確定目標點位置信息的方法有很多，視覺的方法可以進行測量，使用傳感器也可以進行測量，本文采用接觸式傳感器來測量目標

3、點的位置信息。
　　首先，對傳感器的機械結構進行設計，對不合理的地方進行優(yōu)化設計；對傳感器測量原理進行推導，最終確定測量模型，得出確定的計算式；對核心部件——懸臂梁進行厚度優(yōu)化設計，最終得出懸臂梁薄片的最優(yōu)厚度數(shù)值；從兩套方案中通過比較優(yōu)劣最終確定哪種方案應用到實際中。
　　其次，對應變片的粘貼位置進行優(yōu)化分析，確定出最合適粘貼應變片的位置；設計芯片來采集輸出的電壓，采集的電壓通過軟件進行計算；設計特定電路來實現(xiàn)預期功能，包