脊柱微創(chuàng)手術機器人結構設計與手術仿真研究.pdf

1、傳統(tǒng)開放式脊柱手術對人體組織的破壞性過大，微創(chuàng)手術是治療脊柱疾病的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)脊柱微創(chuàng)外科手段和工具存在很多問題，阻礙了微創(chuàng)手術在脊柱外科領域的進一步推廣。手術機器人已經(jīng)成為突破脊柱微創(chuàng)外科諸多臨床問題的智能化工具，因此，研究脊柱微創(chuàng)手術機器人并解決其應用的相關問題具有重大理論意義與臨床價值。
　　本文針對脊柱微創(chuàng)手術機器人，在廣泛查閱并對比分析國內外相關學術研究和商業(yè)產(chǎn)品的基礎上，著重分析手術需求并考慮臨床實用性，確定了

2、手術操作所需的自由度與工作空間等設計指標，提出多種備選方案對比分析，基于混聯(lián)機構的設計思想，完成了針對脊柱微創(chuàng)手術的5自由度混聯(lián)手術機器人設計，建立了虛擬樣機并對關鍵零部件進行了強度校核。
　　其次針對特定的機器人關節(jié)構型，研究了運動學的分析方法，并基于并聯(lián)部分全局靈巧度優(yōu)化了并聯(lián)部分結構尺寸，在確定手術機器人全部運動學參數(shù)后求解并繪制了工作空間三維實體，包括整體工作空間和定姿態(tài)工作空間。
　　然后研究手術機器人針對特定手術