腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人手術(shù)器械的結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)具有創(chuàng)傷小、傷口愈合時間短、術(shù)后恢復(fù)快、醫(yī)療成本低、病人住院時間明顯縮短等優(yōu)點，而將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到微創(chuàng)手術(shù)當(dāng)中可有效提高微創(chuàng)手術(shù)質(zhì)量，降低醫(yī)生勞動強(qiáng)度，被醫(yī)師逐漸接受。微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人技術(shù)已成為醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點。
　　本文針對國家“863”計劃資助項目“腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)研究”，對微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)手術(shù)器械的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。手術(shù)器械是腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分，能完成對病變組織的夾持、牽引、剪切等

2、手術(shù)動作。手術(shù)器械種類很多，本文針對持針鉗進(jìn)行了研究和設(shè)計。
　　對腹腔微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)過程和手術(shù)器械操作力的分析，確定了從操作手的總體設(shè)計方案，并給出手術(shù)器械的設(shè)計要求；在此基礎(chǔ)上，引出手術(shù)器械的構(gòu)型問題，本文將手術(shù)器械分為末端執(zhí)行器，傳動箱和底座三個模塊，并對這三個模塊分別進(jìn)行了構(gòu)型的選擇，最終得出手術(shù)器械的總體構(gòu)型。
　　對手術(shù)器械的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，得出具有操作桿自轉(zhuǎn)，腕部旋轉(zhuǎn)，手指的開合和俯仰共四個自由度的手術(shù)

3、器械；并各個模塊進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計；針對腕部旋轉(zhuǎn)對手指產(chǎn)生的耦合運動，本文提出采用行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)進(jìn)行補償，并對鋼絲繩傳動的具體實現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)闡述；對鋼絲繩受力進(jìn)行分析和選型；根據(jù)所選電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行齒輪傳動的設(shè)計。
　　建立手術(shù)器械的虛擬樣機(jī)模型，利用ADAMS軟件對手術(shù)器械進(jìn)行仿真分析。從運動學(xué)角度出發(fā)，進(jìn)行正運動學(xué)仿真，驗證手術(shù)器械傳動原理的正確性和合理性，再進(jìn)行逆運動學(xué)仿真，求出各關(guān)節(jié)的速度曲線和行程范圍；從動力學(xué)角度出發(fā)，求出