正頜手術(shù)輔助機器人系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來，機器人技術(shù)與外科醫(yī)學的聯(lián)系越來越緊密，機器人在外科手術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)了其在靈活性、穩(wěn)定性及準確性等方面的巨大優(yōu)勢，其不僅能減緩醫(yī)生操作疲勞，還能夠幫助醫(yī)生提高手術(shù)精度。手術(shù)輔助機器人系統(tǒng)的出現(xiàn)可以提高手術(shù)的質(zhì)量和安全性，降低醫(yī)療成本，為高難度手術(shù)的普及提供可能。本文參考骨科手術(shù)輔助機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以正頜手術(shù)中的上頜骨截骨前移術(shù)為任務(wù)，設(shè)計能夠輔助醫(yī)生完成上頜骨重定位的正頜手術(shù)輔助機器人系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字化術(shù)前設(shè)計的量化實施。論文主要的研究

2、內(nèi)容如下:
　　(1)本文以正頜手術(shù)中的上頜骨截骨前移術(shù)為具體任務(wù)，分析了其手術(shù)方式和手術(shù)需求。參考成熟骨科手術(shù)輔助機器人產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)，提出了正頜手術(shù)輔助機器人技術(shù)路線。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和手術(shù)機器人介入方式將整個手術(shù)流程分為術(shù)前設(shè)計，手術(shù)數(shù)據(jù)匹配和手術(shù)動作執(zhí)行三個階段，有效提高了正頜手術(shù)中上頜骨重定位精度;
　　(2)本文分析了機器人和導航系統(tǒng)的工作原理和工作方式，建立了六自由度機器人和雙目視覺系統(tǒng)數(shù)學模型，探討了六自由度機器

3、人D-H模型的建立方法及其正逆運動學解算，然后詳細分析了雙目立體視覺的模型參數(shù)、標定方法和測量原理;
　　(3)本文研究了正頜手術(shù)輔助機器人系統(tǒng)工作時容易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)，對于不可避免又對手術(shù)精度產(chǎn)生較大影響的手術(shù)環(huán)節(jié)進行了分析設(shè)計，提高了坐標系轉(zhuǎn)換和手術(shù)器械標定的精度。根據(jù)正頜手術(shù)機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作流程設(shè)計了系統(tǒng)軟件，并對軟件功能和實現(xiàn)方法進行了分析;
　　(4)本文分別通過實驗驗證了機器人定位精度、雙目視覺系統(tǒng)測量精度