收藏本站
《河南理工大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新型微创腹腔手术机器人运动学及工作空间研究

涂远洋  
【摘要】:新的医学模式(生物、心理、社会医学)不断地发展,逐渐影响着我们对疾病的诊治,“无疤痕技术”正是迎合了新的医学模式的发展需求,成为了研究的热点问题。传统单孔多通道手术的手术器械在切口处之间的互相干涉,会降低操作的灵活性,无法完成精细的手术操作,但经脐单孔腹腔镜手术实现了腹部体表的无疤痕化,受到越来越多患者的欢迎。因此本文主要对应用于单孔微创手术的新型微创腹腔手术机器人系统进行初步的运动工作空间研究。对新型微创腹腔手术机器人系统的设计要求做了分析,并在此基础上,对一种新型微创腹腔手术机器人系统的工作原理和基本手术动作流程做了阐述。结合单孔微创技术特点和系统设计所需的1:2的折叠比,对系统的微型Stewart平台、衔接臂、环形平台、末端手术器械和可视化单元进行结构尺寸的确定与分析。运用UG软件对环形平台进行建模,并对环形平台在手术过程中的展开与收缩进行运动学仿真分析,得到相关运动副对应点的位移、速度和加速度的变化曲线,为以后环形平台的微位移运动研究做了铺垫。选取不同的医用金属材料,以环形平台的单杆为研究对象,运用COMSOL软件对其进行静力学分析,对比分析所选取的材料,选取较为合适的材料。根据设计的微型Stewart平台机构的尺寸,建立平台模型,利用牛顿迭代法和闭环矢量分析法求解平台的运动学正、逆解。根据对平台机构工作空间的影响因素和判别方法进行分析,运用结合逐步搜索法和二分法的方法计算工作空间范围大小,并编制出工作空间求解的流程图;运用MATLAB软件编程实现工作空间求解,并绘制出工作空间三维图像。分析工作空间体积大小的变化曲线,得出限制工作空间的主要因素。根据对环形平台和微型Stewart平台部分的运动学分析与工作空间研究,结合目标工作空间的参数,生成该新型手术机器人系统的目标工作空间。建立微创腹腔手术模型,并对常见的腹腔手术所需的工作空间和新型手术机器人目标工作空间进行对比,验证了新型微创手术机器人在经脐单孔腹腔镜手术中的可行性和适用性,也为今后在自然腔道腹腔镜手术中的应用提供了参考。
【学位授予单位】:河南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R318;TP242

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李宪华;疏杨;张雷刚;郭帅;张军;;机械臂工作空间全局相对可操作度图的构建方法[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2016年01期
2 艾思睿;石璐;李江;;《酒厂改建LOFT多元化工作空间》[J];美苑;2015年S1期
3 刘云平;;关于收藏[J];收藏与投资;2016年Z1期
4 张光;李睦;李盛;崔欣;张威;卢继延;;工作空间里的那些年那些事——本刊探访发生在职工工作空间里的故事[J];工会博览(下旬刊);2014年05期
5 朱海飞;管贻生;吴文强;蔡传武;周雪峰;张宏;;基于二分逼近原理的定姿态工作空间快速搜索方法[J];机器人;2013年06期
6 叶森;;论大型工作空间的设计思路[J];艺术与设计(理论);2011年10期
7 张辉;李强;宋春玉;朱良;王瑞;;并联机床工作空间的分析仿真[J];机电产品开发与创新;2009年05期
8 ;经营工作空间的生活家[J];家具与室内装饰;2008年04期
9 宋晓兰;唐孝威;;意识全局工作空间的扩展理论[J];自然科学进展;2008年06期
10 田圣民;在夹缝里拓展工作空间[J];领导科学;2002年24期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 张洁;于涛;;人本视角下南京市不同类型人才群体的工作空间需求研究[A];共享与品质——2018中国城市规划年会论文集(12城乡治理与政策研究)[C];2018年
2 曹毅;周辉;;Stewart机构姿态奇异及非奇异姿态工作空间的研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
3 蓝兆辉;苏民伟;;平面并联机械手灵活工作空间及其空洞分析[A];第十二届全国机构学学术研讨会论文集[C];2000年
4 黄诚;刘华平;左小五;朱记全;胡才红;孙富春;;基于Kinect的人机协作[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第四分册)[C];2013年
5 孙秀峰;杨立强;郭川;;轨道式可移动监控机器人[A];天津市电视技术研究会2011年年会论文集[C];2011年
6 陈鹏;周前祥;;数字人体模型的工作空间研究[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
7 徐东光;吴盛林;袁立鹏;;一种增大6-UPS并联机构工作空间有效方法的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 刘文涛;李兵;王知行;;并联机床误差的空间分布形态研究[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
9 刘明盛;杜红梅;许朝虎;;基于STK/Matlab的测站跟踪预报[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄勇;从杨丽娟事件看团组织的工作空间[N];中国青年报;2007年
2 本报记者 刘晶晶;安全新探:让应用与数据都“不落地”[N];中国信息化周报;2017年
3 ;别开生面移动科技发布“工作空间”[N];中国信息化周报;2017年
4 记者 王雪青;2017世界机器人大会开幕 聚焦颠覆性技术[N];上海证券报;2017年
5 本报记者 于杰;工作空间可被重新定义[N];中国计算机报;2015年
6 本报记者 卜娜;虚拟工作空间:让工作、生活和谐相处[N];中国计算机报;2014年
7 安晖 魏屹东 山西大学科学技术哲学研究中心、哲学社会学学院;意识产生于全局工作空间[N];中国社会科学报;2011年
8 中共辽宁省阜新市委组织部副部长 阜新市人事局局长 谢志强;努力拓展阜新人才工作空间[N];中国人事报;2000年
9 河南 吕秋生;建造我的CorelDRAW个性空间[N];电脑报;2004年
10 《网络世界》记者 蒙克;打造“用户为中心”协作式工作空间[N];网络世界;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹毅;显微外科手术机器人工作空间分析与综合[D];天津大学;2004年
2 陈小岗;交叉杆式6轴并联机床误差及刚度特性研究[D];南京理工大学;2013年
3 韩方元;并联机器人运动学正解新算法及工作空间本体研究[D];吉林大学;2011年
4 丁渊明;6R型串联弧焊机器人结构优化及其控制研究[D];浙江大学;2009年
5 曹睿;弱碰撞半物理仿真系统的机构设计与实验[D];上海交通大学;2015年
6 莫嘉嗣;微纳操作环境下平面3PRR并联定位系统研究[D];华南理工大学;2016年
7 刘玮;一种直线电机驱动的六棱锥式并联机器人研究[D];南京理工大学;2012年
8 范守文;混联结构并联机床的研究[D];四川大学;2002年
9 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 张亮;仿人机器人肩肘腕关节及臂的设计[D];燕山大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 涂远洋;新型微创腹腔手术机器人运动学及工作空间研究[D];河南理工大学;2018年
2 汪振宇;柔性平面折展机构工作空间分析[D];西安理工大学;2019年
3 姜宇君;国内Coworking工作模式及其空间设计研究[D];华南理工大学;2016年
4 范晨阳;基于双曲柄连杆的变掌机械手研究[D];江南大学;2018年
5 周淑烨;3D打印并联机械手结构设计及关键技术研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
6 刘可望;以用户为中心的与PDA交互装置的优化设计[D];华东理工大学;2018年
7 李洪鹏;仿生踝关节辅助康复系统研发[D];郑州轻工业学院;2017年
8 李旭峰;基于虚拟工作空间的有状态网格服务复制机制[D];辽宁大学;2008年
9 高飞翔;一种新颖的机器人系统实体布局阶段工作空间最大化方法[D];华东理工大学;2015年
10 邓丽;基于人体姿势驱动的工作空间设计研究及应用[D];西南石油大学;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026