腹腔镜机器人持镜手臂设计-机械工程专业毕业论文.docx

山东大学
硕士学位论文
腹腔镜机器人持镜手臂设计
姓名:李庆
申请学位级别:硕士
专业:机械工程
指导教师:苑国强
20111129
摘要
摘要
作为现代机器人研究领域的重要分子,腹腔镜机器人是腹腔镜技术与机器人技术相结合的产物。腹腔镜机器人集腹腔镜手术、智能控制、人工智能、图像处理、信息处理等专业技术,跨越医学、自动控制、电子、机械、计算机等众多学科。腹腔镜机器人的应用研究在国内才刚刚起步,它有着巨大的发展潜力,许多新的问题都需要深入的研究。能够代替持镜手的机器人持镜系统是腹腔镜机器人系统最早的研究对象。本课题的主要工作就是完成腹腔镜机器人持镜手臂物理样机的初步设计制作,从腹腔镜持镜手臂的单个零部件到整机系统,循序渐进,逐步实现整个机器人系统的性能优化工作。
参考了许多国内和国际文献,分析借鉴国外腹腔镜机器人系统,从而能够设计自己的腹腔镜持镜手臂系统实际方案,并给出了持镜手臂的物理样机和技术资料的详细设计工作。
本文在对腹腔镜手术的全过程进行了全面分析的基础上,根据手术前、手术中、手术后的动作过程,提出了腹腔镜机器人持镜手臂的设计方案。并对持镜手臂进行数学建模,运动学、动力学分析,进而通过UG三维造型软件建立起持镜手臂的实体模型,建立腹腔镜机器人持镜手臂的虚拟样机。最后对物理样机详细结构的设计,进而完成了物理样机制作的详细技术资料。关键词:腹腔镜机器人动力学UG虚拟样机结构设计
一. 山东大学硕仁学位论文
ABSTRACT
As the field of modem robotics is an important molecule,laparoscopy and laparoscopic robot is the result bining robot across puter,automatic control,mechanical,electronic,medical and other subjects,set artificial intelligence,intelligent control,laparoscopic surgery,information processing, image processing and other specialized technology,and e an important medical robots -held mirror Can be replaced by a robot system is a mirror held the first laparoscopic robot system main work of this project is plete the laparoscopic robotic arm holding mirror the initial physical prototype design,from the laparoscopic arm of the ponents held mirror to the whole system, step by step,and gradually realize the performance of the entire robot system
optimization.
By reference to many domestic and international literature,analysis of shape from abroad laparoscopic robot system,which made the line诵t11 their actual conditions of the laparoscopic lens system design support,and gives the mirror alTn
holding a large number of virtual simulation and physical data Details of the prototype
design and technical information.
In this paper,the whole process of laparoscopic surgery on prehensive analysis based on the preoperative,intraoperative,post-operative course of action proposed laparoscopic robot arm holding mir