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机器人微创手术系统手术器械研制
资料介绍
与传统微创外科手术相比,机器人微创外科手术不仅具有创口小、出血少和愈合快等特点,而且还可以在减轻医生劳动强度的同时,能极大的提高手术质量。微创手术机器人技术不仅引起了发达国家的极大关注,我国一些高校跟科研机构也进行了深入的研究。本课题所设计的手术器械是机器人微创手术系统的执行部分,它的功能和精度直接决定手术的质量。
本文针对腹腔微创手术机器人系统中的手术器械展开了研究。对手术器械进行了具体的结构设计,同时为了更好的实现快换功能,本文引进接近开关信号控制,并实现手术器械相关信息的读取和记录。
本文首先针对微创手术中的环境要求及本课题组所做的手术器械与机械臂的接口,和末端执行器对人体组织的力进行了分析。在结构和功能上分为五块,包括手术器械末端执行器,带有传动箱的手术器械盒,驱动装置,驱动装置跟手术器械盒之间限力机构模块和快换接口。
其次,实现快换的电控辅助部分。是利用最传统的51单片机进行采集接近开关信号,通过串口和 CAN口的集成环境进行数据传送,实现电机控制。最后加入记忆芯片,通过单片机读取正在执行手术的手术器械的相关情况。所有信息都通过软件Visual C++6.0自带的控件MSComm在界面上显示。
然后对四关节手术器械进行了运动学分析。零件加工装配后,进行了平台的搭建工作,并对其进行单独控制即单轴运动,验证四自由度是否有耦合,然后多轴控制,在实验中也验证了快换机构跟限力机构的可靠性。
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