發(fā)布時間：2024-05-17 22:19

　　為解決現(xiàn)有微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人導絲定位精度低與力信息獲取難的問題,提出了一種具有可以快速消毒、能獲取導絲末端阻力、導絲定位精度高等優(yōu)點的新型導絲遞送機構(gòu)。首先針對介入手術(shù)的實際需求,設(shè)計了一款血管介入手術(shù)機器人遞送機構(gòu)原型;然后進行了機器人系統(tǒng)的動力學模型簡化與計算;最后設(shè)計了一種新型模糊滑�？刂破�,并在導絲遞送位置性能測試實驗平臺上輸入多種典型信號,對系統(tǒng)的導絲遞送位置精度進行試驗研究。試驗結(jié)果表明,輸入不同的正弦信號,所給出的控制器可以大幅度提高系統(tǒng)的導絲遞送位置控制性能,對于提高微創(chuàng)血管介入手術(shù)機器人的安全保障機制提供了重要的參考和試驗基礎(chǔ)。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖1主從位置滑模控制結(jié)構(gòu)

醫(yī)生端操作機構(gòu)采集醫(yī)生的操作信息傳遞給遞送機構(gòu),遞送機構(gòu)通過跟蹤操作機構(gòu)的位置信息實現(xiàn)對導管/導絲的介入操作。但這種控制策略存在系統(tǒng)逼近滑模面過程中的高頻抖振問題,對手術(shù)過程中導絲的定位精度會造成一定的影響。因此,僅采用滑模控制器實現(xiàn)對導絲的位置控制,其控制精度并不會有較大的提高....

圖2患者端遞送機構(gòu)設(shè)計

患者端遞送機構(gòu)設(shè)計如圖2所示�；颊叨诉f送機構(gòu)主要由Y型閥固定架、固定指、移動指、旋轉(zhuǎn)指、夾持爪組成。其中Y型閥固定架用于導絲的微調(diào),移動指用于導絲的軸向遞送,固定指用于導絲的固定,旋捻指用于導絲的旋捻,夾持爪用于導絲的夾持并可實現(xiàn)導絲夾持力的線性調(diào)節(jié),通過固定指與移動指的配合,可....

圖3旋轉(zhuǎn)指機構(gòu)設(shè)計

旋轉(zhuǎn)指機構(gòu)設(shè)計如圖3所示。旋轉(zhuǎn)指機構(gòu)模仿醫(yī)生進行微創(chuàng)血管介入手術(shù)時的手部搓捻導絲動作,圖3(a)為特殊同步帶纏繞方式,用于夾持爪的旋捻動作,可實現(xiàn)導絲的周向旋轉(zhuǎn)運動。圖3(b)為旋轉(zhuǎn)指構(gòu)型,主動帶輪連接伺服電機實現(xiàn)旋捻導絲動作,張緊輪用于同步帶的張緊,通過外側(cè)支板的設(shè)計實現(xiàn)夾持爪....

圖4夾持爪結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文設(shè)計了一種新型夾持力大小可線性調(diào)節(jié)的導絲夾持機構(gòu),夾持爪結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4所示。通過伺服電機帶動繩輪A實現(xiàn)滑套沿軸向的運動,通過彈簧的拉伸與壓縮控制夾持爪形變量的大小,進而實現(xiàn)導絲夾持力的線性變化。1.3導絲末端阻力信號獲取與調(diào)節(jié)原理

本文編號：3976053