面向腹腔鏡手術(shù)的力反饋型微器械研究.pdf

1、腹腔鏡手術(shù)是微創(chuàng)手術(shù)的一種，相對(duì)于開腹手術(shù)，腹腔鏡手術(shù)具有創(chuàng)傷小、失血少、痛楚輕、恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。腹腔鏡手術(shù)器械是完成腹腔鏡手術(shù)的關(guān)鍵器械，常規(guī)腹腔鏡手術(shù)器械具有自由度少、靈活性低，器械內(nèi)摩擦力大，導(dǎo)致力學(xué)信息衰減及醫(yī)生疲勞，操作存在杠桿效應(yīng)等缺點(diǎn)。手術(shù)機(jī)器人微器械可以部分解決上述問題，但是仍然存在缺乏必要的力反饋和靈活度的限制。本文結(jié)合國內(nèi)外手術(shù)機(jī)器人研究現(xiàn)狀，對(duì)面向腹腔鏡手術(shù)的力反饋型微器械進(jìn)行研究。
　　論文首先針對(duì)腹腔鏡手術(shù)

2、力反饋的要求，結(jié)合腹腔鏡手術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了具有高強(qiáng)度、高靈敏度的雙層十字梁式傳感器結(jié)構(gòu)，并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和仿真分析，得到了結(jié)構(gòu)的最優(yōu)參數(shù)；根據(jù)傳感器安裝空間要求，確定應(yīng)變片的放置位置和排布方式，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電橋電路；針對(duì)傳感器信號(hào)較小的問題，設(shè)計(jì)了專門的信號(hào)采集放大電路。
　　其次，論文對(duì)傳感器靜態(tài)解耦進(jìn)行了研究，確定了傳感器解耦的方式，在此基礎(chǔ)上，確定了傳感器標(biāo)定的方法。設(shè)計(jì)出三維力標(biāo)定試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)傳感器施加三個(gè)線性無關(guān)的力