【摘 要】
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针对狭窄工作空间,微创手术机器人受限于机械手末端执行器灵活度不足,导致医生无法有效进行手术操作的问题.本论文提出一种新型变曲率柔性关节微创手术机械手,通过刚柔体同轴嵌联结构,控制外层柔性关节机加工弹簧和内层刚性基杆的耦合长度,实现机械手前端连续变曲率万向弯曲运动.论文阐述了机械手柔性关节设计、动力传递实现方法及使用ANSYS软件完成重要部件仿真分析;构建运动控制模型,并利用MATLAB软件得到末端执行器的工作空间;实验验证微创手术机械手柔性关节变曲率弯曲运动.结果 表明狭窄空间下,微创手术机械手实现了连续
【机 构】
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华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州510641;深圳大学第一附属医院,广东深圳518035;深圳市老年医学研究所,广东深圳518020
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针对狭窄工作空间,微创手术机器人受限于机械手末端执行器灵活度不足,导致医生无法有效进行手术操作的问题.本论文提出一种新型变曲率柔性关节微创手术机械手,通过刚柔体同轴嵌联结构,控制外层柔性关节机加工弹簧和内层刚性基杆的耦合长度,实现机械手前端连续变曲率万向弯曲运动.论文阐述了机械手柔性关节设计、动力传递实现方法及使用ANSYS软件完成重要部件仿真分析;构建运动控制模型,并利用MATLAB软件得到末端执行器的工作空间;实验验证微创手术机械手柔性关节变曲率弯曲运动.结果 表明狭窄空间下,微创手术机械手实现了连续、有规律的变曲率万向弯曲运动.
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针对目前坐姿人体全身水平振动研究不够深入的问题,对自己设计的分裂式汽车座椅与普通汽车座椅进行研究,开展汽车座椅舒适性研究.利用电动振动台产生正弦白噪声信号对两种汽车座椅进行水平和垂向振动试验,得到人体坐姿头部传递函数曲线.利用虚拟样机仿真软件Adams/LifeMOD进行坐姿人体水平全身振动仿真实验,最终得出水平方向振动人体头部传递函数曲线在3Hz达到峰值,5Hz时趋于平缓;垂直方向在4Hz达到峰值,7Hz时趋于平缓,验证了分裂式汽车座椅人体头部传递函数曲线的有效性.
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