新型外科手术机器人(AOBO)机构设计及运动学分析

摘要

为了提高外科手术机器人的工作空间和手术效率,缩小机器人的操作空间和结构尺寸,以适应针对不同病人的工作特点和手术环境.研制了一种新型的7自由度外科手术机器人(AOBO),设计了每个关节的动力机构以及专用的手术器械.肩关节机构处通过1个谐波减速器使得整体运动更加平稳,负载能力更大;大臂和小臂采用高强度低质量的碳纤维材质制造减少了由于臂长给电机增加的负载,同时建立了其运动学方程,仿真了机器人的工作空间.实物测试实验表明,该外科手术机器人具有合适的工作空间和很好的动作灵活性,能够满足外科手术对于机器人的准确定位和精确操作的要求.