应用于微创手术场景的机械臂建模及约束运动控制研究

目录

第1章 绪 论

1.1.1 课题来源

1.1.2 研究背景及意义

1.2 微创手术机器人国内外研究现状

1.2.1 微创手术机器人国外研究现状

1.2.2 微创手术机器人国内研究现状

1.2.3 通用型机械臂在微创手术研究中应用现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 系统方案与机械臂运动学建模

2.1 引言

2.2 系统总体方案设计

2.3 远心约束模型

2.3.1 手术专用机器人结构特性

2.3.2 专用手术臂的建模分析

2.4.1 AUBO 机械臂正运动学

2.4.2 AUBO 机械臂逆运动学

2.4.3 AUBO 机械臂微分运动学

2.5 本章小结

第3章 套管针的定位及套管针约束控制

3.1 引言

3.2 套管针定位估计

3.2.1 基于关节角的套管针定位估计方法

3.2.2 基于关节角的套管针定位估计优化

3.3 套管针约束分析

3.3.1 套管针约束下的工具的绝对速度

3.3.2 基于套管针的约束

3.3.3 基于远心约束末端工具端点规划仿真

3.4 本章小结

第4章 基于远心约束的视觉伺服追踪

4.1 引言

4.2.1 视觉伺服基础

4.2.2 视觉伺服交互矩阵介绍

4.2.3 基于远心约束的视觉伺服控制器

4.2.4 手术工具的图像特征获取

4.3 本章小结

第5章 通用型手术操作平台实验

5.1 引言

5.2 通用型手术机械臂人硬件设计与搭建

5.2.1 通用型 AUBO 机器人控制系统

5.2.2 内窥镜与手术工具夹具设计

5.3 手术机器人实验

5.3.1 套管针定位估计算法验证实验

5.3.2 基于套管针约束的手术工具末端规划实验

5.3.3 基于套管针约束的相机追踪实验

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

声明

致 谢