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文檔簡介
1、本文研究的目的是設(shè)計出一款具有力感覺的通用型手術(shù)機(jī)器人主手,可以與現(xiàn)有的腦外科、胸腹外科等從手機(jī)器人在工作空間上達(dá)到良好匹配。 首先,針對主手的通用性要求,研究了通用型主手機(jī)器人設(shè)計的基本要求和技術(shù)指標(biāo),并以此為依據(jù)進(jìn)行了構(gòu)型綜合。借助虛位移矩陣相關(guān)知識,得出前三個關(guān)節(jié)的18種不同組合;根據(jù)設(shè)計要求,初步確定3R機(jī)構(gòu)為通用主手機(jī)器人的構(gòu)型;根據(jù)機(jī)器人的工作空間形狀與大小,選定類人手臂的RRR構(gòu)型為前三個關(guān)節(jié)組成形式;根據(jù)位置和姿
2、態(tài)機(jī)構(gòu)分離原則,后三個關(guān)節(jié)確定為三軸匯交的球腕形式。 其次,對初步選定的通用主手構(gòu)型,用修改的D-H參數(shù)法對其進(jìn)行運(yùn)動學(xué)建模,得到其運(yùn)動學(xué)方程。用蒙特卡羅法,分析參數(shù)θ1、θ2、θ3、d1、α2、d3、d4對工作空間影響程度,在此基礎(chǔ)上最終確定了通用主手構(gòu)型。對確定的通用主手進(jìn)行運(yùn)動學(xué)反解,把求得的θ1、θ2、θ3表達(dá)式用于其結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的約束條件中。 最后,在確定了設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)及約束條件后,采用帶蒙特卡羅法思想的
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