腹腔微创手术机器人结构设计与尺寸优化.pdfVIP

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V01.41 第41卷增刊I 华中科技大学学报(自然科学版) Sup.I ScienceEdition) 0ct。 2013 Univ.ofSci.&Tech.(Natural 2013年10月 J.Huazhong 腹腔微创手术机器人的结构设计与尺寸优化 赵 凯 付宜利 牛国君 潘 博 (哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150080) 摘要 在分析微创手术机器人构型基础上,提出了采用中空走线的被动关节及新型的远心机构的机械臂设 计方案.在此基础上,开展了腹腔微创手术机械臂被动关节及远心机构的机械结构设计,并基于口H法进行 运动学分析.以机械臂可操作度作为优化目标,对其杆件尺寸参数进行优化,以提高机械臂的整体灵活性.最 后,对设计的机构进行仿真分析,结果表明:所设计的微创手术机器人结构在手术过程中具有较好的稳定性和 灵活性,器械定位效果理想,满足临床需求. 关键词机械臂;结构设计;微创手术;尺寸优化;远心机构 中图分类号 TP241.3文献标志码 A 文章编号 1671—4512(z013)S1一0324一05 MechanicalanddimensiOnal Of design 0ptimization inVasiVeceliac rObOt minimally surgical Z五丑oK口i F“MZi P口竹Bo Ni“G甜叮“行 (State ofRoboticsand Instituteof 150080,China) KeyLaboratory System,HarbjnTechnology,Harbin AbstractBasedonthe ofthe invasive a robot, configurationanalysis minimally surgical design schemewas inwhiehthehollow—lined anda newkindofremote—centermecha— presented passivejoint nismwere Onthebasisof mechanicalofthe andtheremote— adopted. that,the designspassivejoint centermechanismwerecarriedout。andtheforwardandinversekinematicsbasedon【卜Hnotation was the ofthe asthe function,thedimensional objective anaIyzed.Regardingoperabilitymanipulator ofthe were to thewholemechanical At parametersmanipulatoroptimizedimprove dexte“ty.1ast,the me

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