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文檔簡介
1、本文以核磁共振成像導(dǎo)航前列腺針刺手術(shù)機(jī)器人控制系統(tǒng)為研究對象,開發(fā)了機(jī)器人控制系統(tǒng),并對機(jī)器人驅(qū)動(dòng)氣缸的位移伺服控制進(jìn)行了研究。主要包括控制系統(tǒng)硬件選擇與軟件設(shè)計(jì)、氣缸位移伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立及模糊滑??刂破鞯脑O(shè)計(jì)等方而內(nèi)容。通過系統(tǒng)仿真對控制器穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,并結(jié)合軟組織針刺實(shí)驗(yàn)對控制系統(tǒng)及控制器性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。主要工作及成果概括為以下幾個(gè)方面:首先,針對核磁兼容性要求,總結(jié)了核磁兼容機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)及方法,并確定了將控
2、制器置于核磁室外的方案。對控制系統(tǒng)控制硬件進(jìn)行選擇,設(shè)計(jì)相應(yīng)軟件系統(tǒng)。對氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),完成了氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)及氣動(dòng)元件的選擇。最后根據(jù)確定方案搭建了具有較長氣管及信號傳輸線的控制系統(tǒng)。其次,確定了PWM驅(qū)動(dòng)開關(guān)閥控氣缸位移伺服控制系統(tǒng)方案,采用平均化方法建立了包括氣缸活塞系統(tǒng)、氣缸腔內(nèi)流體系統(tǒng)、開關(guān)閥及長氣管的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并基于該模型設(shè)計(jì)了帶有邊界層厚度參數(shù)的模糊滑??刂破?。最后,建立系統(tǒng)仿真模型,對控制器性能進(jìn)行了仿真研究,得出了模
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