【摘 要】
:
近年来,主从式微创手术机器人成为微创手术机器人领域的一个重要研究方向,它令医生的操作更加精确和方便,同时,也对机器人控制系统各个部分之间的通讯性能和人机交互性能的要求越
论文部分内容阅读
近年来,主从式微创手术机器人成为微创手术机器人领域的一个重要研究方向,它令医生的操作更加精确和方便,同时,也对机器人控制系统各个部分之间的通讯性能和人机交互性能的要求越来越高。本文结合课题组自行研制的微创手术机器人,对机器人控制系统中各部分之间的通讯和人机接口的设计与实现展开研究。主要工作包括以下内容:
1、研究实现了多个运动控制器之间联接通讯的设计方案,利用DSP的HPI接口技术与FPGA技术相结合,实现了多控制器之间数据通讯的结构框架,包括通讯控制器的硬件模块、软件模块的实现,并对控制器间通讯实验的结果进行了分析。
2、研究实现了控制器与上位机的通讯设计方案,详细描述了基于FPGA技术实现的串行通讯控制器,和基于DSP的McBSP接口技术实现的通讯控制器两种实现方案,并对两种方案的实验结果进行了比较分析,详细描述了基于MSComm控件的上位机串口通讯软件的实现。
3、研究实现了微创手术机器人从操作臂关节位置信息采集系统的设计方案,利用数据采集卡对从操作臂关节位置信息的数据采集、处理,设计了数据处理结果的人机显示界面,为系统的性能改善提供调试的途径。
4、研究实现了基于FPGA技术的机器人控制系统开关量信息实时采集子系统,详细介绍了利用LCD液晶屏实时显示系统开关量变化的实现方案。
以上工作是本课题自行研制的腹腔微创手术机器人控制系统的一部分,最后课题组使用本机器人控制系统进行了含动物实验在内的多项微创手术相关的实验,验证了机器人控制系统的通讯设计方案和人机接口设计方案的可行性与可靠性。论文还对实验结果作了分析,为今后控制系统的功能完善与性能提高打下基础。
其他文献
随着网络化控制系统、大规模复杂控制系统的发展,通信访问约束问题受到了越来越多人的关注。然而目前大多数研究成果主要集中在访问约束系统的能控能观性、稳定性、LQG控制、
目前风电场主流风电设备为水平轴式风力发电机,主动偏航系统作为水平轴式风力发电机的重要构成部分,对发电机的使用寿命、工作效率都有着决定性的影响。当风向变化时,主动偏航系统中的偏航电动机驱动偏航齿轮转动,齿轮带动机头旋转,完成风机的对风工作。目前这种偏航系统存在一些问题,如零部件多而重、结构复杂;需要定期更换润滑油和润滑脂,维护频繁;多电机驱动、占用空间大;在偏航过程中,机头承受的较大偏心力矩会产生塔
随着电力电子技术、微电子技术、交流调速系统和现代控制理论的发展,交流传动取代直流传动成为必然的发展趋势。永磁同步电机具有气隙磁密高、转矩脉动小、转矩惯量比大、效率
光刻技术是集成电路制造技术、微光学、微机械技术的基础,它决定了大集成电路的集成度,光刻设备的宏微控制系统是实现精确定位的关键。本文针对宏微结构的工件台系统,以直线
煤矿作为我国能源的重点行业,它的安全生产得到了国家的高度重视。但是煤矿安全事故还是时有发生,而现有的定位监控系统无法对井下作业人员进行精确的实时跟踪定位,一旦有事
近年来,无论在学术领域,还是在工业领域,深度神经网络模型都是一个热门的话题。各种顶级期刊和会议上每年都有大量深度神经网络的论文发表,同时,国外的谷歌、微软和Facebook
近几年来,纳米卫星在全世界的科学研究中占有越来越重要的地位,很多大学和研究所也在设计他们自己的纳米卫星。都灵理工大学同样也开发了自己的卫星,项目的名称叫做Aramis(阿拉米斯),它提出了一个模块化结构。这种结构的优点如下:首先,这种模块的可重用性更好,其次,克服了尺寸有限的问题。阿拉米斯包括两个主要部分:一个是电源管理子系统,另一个是通信子系统。本论文的主要工作是实现姿态控制系统,是电源管理子系
自上个世纪70年代以来,矢量控制技术得到了迅速的发展,其应用于永磁同步电动机控制系统中,使其越来越多的应用到各种工业场合。在某些场合中,永磁同步电动机甚至出现了取代直流电动机控制系统的现象。在永磁同步电机不断得到发展的同时,其存在的问题也逐渐显现出来,如不可逆退磁问题、成本问题、控制问题等。本文通过矢量控制的方法,对永磁同步电机的速度进行调节,并针对电机运行中存在的死区效应问题给出了补偿方法。本文
图像作为人类最重要的信息来源,有着直观性、易理解性。随着科学技术的发展,尤其是计算机和数字图像技术的发展,出现了很多新理论,新方法,新算法,新手段和新技术,而且在科学