力反饋型手術機器人操作臂建模及控制分析.pdf

1、本文著眼于提高機器人微創(chuàng)外科手術中的臨場感覺----力反饋功能，使微創(chuàng)手術機器人能更好的為醫(yī)生服務，為病人造福。借助于微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)提供的力臨場感覺，醫(yī)生可以真實地感覺到機器人與患者病灶部位的相互作用，從而完成精密復雜的手術。微創(chuàng)手術機器人以其力反饋的實現機理不同，可分為具有力傳感器的機器人和不具有力傳感器的機器人。
　　 本文針對以上兩種不同的機器人，對微創(chuàng)手術機器人進行了建模、分析和控制。經過分析建模，本文得出了機器人主

2、操作臂的笛卡爾空間和關節(jié)空間的映射關系，并對其進行實驗驗證，證明了理論模型的完備性。根據分析建模結果得出了機器人從操作臂末端的力在基坐標系下的表示。在安裝了力傳感器的機器人系統(tǒng)中，對從操作臂進行了力變換分析，應用了駐力控制策略使得在手術過程中微創(chuàng)手術機器人給醫(yī)生帶來了更好的操作性能，更精確、真實的臨場力感覺;在未安裝力傳感器的機器人系統(tǒng)中，采取了基于軌跡跟蹤的雙邊控制方法作為從操作臂末端與環(huán)境之間作用的力估計方法，并研究了基于這種算法下