【摘 要】
:
微创手术相较于传统手术而言,具有创伤小、伤口愈合时间短、术后恢复快、病人住院时间短等优点。将机器人技术应用于微创手术当中,可以做到图像质量更高、手术操作更加准确,
论文部分内容阅读
微创手术相较于传统手术而言,具有创伤小、伤口愈合时间短、术后恢复快、病人住院时间短等优点。将机器人技术应用于微创手术当中,可以做到图像质量更高、手术操作更加准确,并且能减少医生的劳动强度,提高手术的质量。然而微创手术需要更长时间的学习和训练,虚拟现实技术为解决这一问题提供了一种可行的方案,微创手术机器人操作仿真系统可以有效避免实际手术训练所带来的时间长、代价大和费用高的缺点,所以具有重要的研究意义。结合国家863计划资助项目“腹腔微创外科手术机器人系统研究”,本文阐述了微创手术机器人操作仿真系统的设计与实现。首先,进行了腹腔微创手术机器人模型的运动学分析。分析了手术机器人的结构模型,求解了手术机器人末端器械的正运动学。为了实现对手术机器人的主从控制,求解了手术机器人的雅克比矩阵和逆雅克比矩阵。其次,搭建了腹腔微创手术机器人的操作仿真平台。介绍了该手术仿真系统的结构,阐述了手术操作仿真平台的原理,针对操作仿真的要求搭建了仿真平台的基本功能模块,为手术机器人操作仿真提供了仿真环境。分析了常用的四种主从控制方式,并选择最优控制方案,求解了手术器械最终控制律。再次,建立了胆囊及其附属管路模型。为了实现对胆囊的操作仿真,建立胆囊及其附属管路几何模型,对该模型赋予基于质点弹簧模型的弹性力学模型,并对该力学模型进行分析,给出胆囊及其附属管路模型的弹性组织力平衡求解方法。胆囊及其附属管路模型是手术机器人的操作仿真对象。最后,进行了腹腔微创手术机器人操作仿真研究。分析了该手术机器人操作仿真的总体框架,对手术机器人进行了手术操作仿真实验研究,实现了对手术器械的主从控制,实现了对胆囊及其附属管路模型的按压与夹持等操作仿真。
其他文献
龙门山地区位于印度板块与欧亚板块相互碰撞汇聚形成的青藏高原东侧边缘,川西北高原东部,青藏高原与四川盆地之间。在大地构造上,龙门山处于特殊的结合部位,以大断裂为界,西部与青
庙哈孤矿区安山井田主采煤层埋藏较浅、地表沟谷切割严重、断裂构造发育,研究该井田煤层赋存特征和软弱难支护顶板带分布范围对于该井田主采煤层采掘工作面布置和巷道支护、顶
三维CAD设计技术在企业中的应用已经有了一定的规模,但是基于三维CAD的数字化装配工艺设计技术的理论研究和实际应用还不成熟。传统的基于二维CAD的计算机辅助装配工艺设计还
密云是北京市重要的水源保护区,是首都人民生活用水和工业用水的重要来源。随着人口增长和经济的快速发展,以及人类不合理的规划建设,流域水资源及生态环境遭到严重破坏,影响
论文结合浙江省制造业信息化优先主题重点项目“食品饮料机械产品数字化设计与制造集成平台的开发与应用”(编号:2008C11005),在阅读国内外相关文献的基础上,对灌装输送线数
雨岔泉59井区位于鄂尔多斯盆地下寺湾油田北部,主要目的层系为三叠系延长组长2油层组,储层非均质性严重,目前仍处于天然能量开发阶段,为实现油藏的高效开发,有必要对该区储层
目前,大部分油气田区块已经被开发到了一定程度,尤其是东部的一些老油田,大型的构造岩性油气田已经变得难能可贵了。因此,厚度较薄、地震反射较弱、难以识别的复杂油气藏储层就成
大巴山构造带自元古代开始就发生了一系列构造运动,在运动过程中形成了其丰富的矿产资源。本文依托《陕西省石泉县档山地区金矿详查》项目,以地处大巴山加里东褶皱带紫阳中锋
当代高精度制导武器的飞速发展,使得相关干扰防护措施的研究变得十分重要。本课题设计了一种基于电磁与激光双模干扰系统的快装式防护塔,该设备有效干扰范围5~10km,高度30m,响应时
衍射光栅是光谱仪器中的核心部件,大面积高精度的衍射光栅在许多高精尖技术领域有着重要的应用价值。而用来制作大面积高精度刻划光栅的刻划机本身就是一种具有超高精度的设备,被为精密机械之王。光栅刻划机不仅自身结构复杂,其稳定运行对环境的要求极为苛刻,对其精度可造成影响的因素非常多,其中环境振动对光栅刻划机的稳定运行造成了不可忽视的影响,环境振动哪怕是很细微的振动都可能造成光栅刻划机的刻划精度,本文将主要从