腹腔微創(chuàng)手術機器人手術器械的結構設計.pdf

1、微創(chuàng)手術具有創(chuàng)傷小、傷口愈合時間短、術后恢復快、醫(yī)療成本低、病人住院時間明顯縮短等優(yōu)點，而將機器人技術應用到微創(chuàng)手術當中可有效提高微創(chuàng)手術質(zhì)量，降低醫(yī)生勞動強度，被醫(yī)師逐漸接受。微創(chuàng)手術機器人技術已成為醫(yī)療機器人領域的研究熱點。
　　本文針對國家“863”計劃資助項目“腹腔微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)研究”，對微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)手術器械的機械結構進行了研究。手術器械是腹腔微創(chuàng)手術機器人系統(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、手術動作。手術器械種類很多，本文針對持針鉗進行了研究和設計。
　　對腹腔微創(chuàng)手術的手術過程和手術器械操作力的分析，確定了從操作手的總體設計方案，并給出手術器械的設計要求；在此基礎上，引出手術器械的構型問題，本文將手術器械分為末端執(zhí)行器，傳動箱和底座三個模塊，并對這三個模塊分別進行了構型的選擇，最終得出手術器械的總體構型。
　　對手術器械的具體結構進行了詳細設計，得出具有操作桿自轉，腕部旋轉，手指的開合和俯仰共四個自由度的手術

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