该论文结合863课题——《机器人辅助微创手术系统研究》——的研究工作,从实际应用的角度,设计并实现了机器人子系统的运动控制系统,探讨了机电系统设计、控制系统结构和算法、控制系统软件、控制系统调试、临床应用等方面的几个问题,并得到了一些初步结果.该文的主要工作、研究内容及特点如下: 首先针对医疗外科机器人的一般性特点进行分析讨论,总结了医疗外科机器人技术特点,讨论了传统工业机器人控制系统,在此基础上提出了医疗外科机器人控制系统的结构设计,进而完成控制系统方案设计,并负责完成了控制系统软件设计,最后在CRAS—BH3型和CRAS-BH3型机器人系统上完成了系统集成. 其次,结合神经外科手术实际要求,分析医疗外科机器人运动控制的特点,讨论了控制系统的控制方式选择,并对单关节位置和速度控制进行建模分析. 第三,对系统的调试过程进行了详细的总结,对各种控制参数进行认真地分析,提出了关于各种调试参数的调节规律.并对利用人工神经网络进行PID参数整定的方法进行了仿真研究. 最后,在完成的机器人系统上开展大量的访真、模拟试验,成功地将机器人辅助微创手术系统应用到临床医疗,实验证明系统设计合理、功能完备,能够满足实际手术的需要,具有良好的临床适应性.在此基础上,又成功地结合计算机技术和网络技术,开发出一套机器人辅助远程手术系统,完成了首例机器人辅助远程手术,对遥操作手术技术进行了有益的探索.