胸腹部微创手术机器人设计和运动精度分析

• 作者: 原伟 姜杉 杨云鹏 王伟
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 穿刺机器人 运动学分析 动力学分析 定位误差修正 穿刺精度测量
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 1658-1665
• 页数: 8页
• 分类号: TP242
• 字数: 4772字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2017.1104

摘要

为提高胸腹部微创放疗手术的精度,提出一种新型的CT引导的7自由度穿刺机器人系统.根据临床需求,采用丝传动方式解决了空间限制和CT引导下的驱动兼容性问题,进而设计了一种全新的机器人构型;通过运动学分析,得到了穿刺针工作空间形状,根据空间尺寸要求优化了机器人结构参数;基于拉格朗日方程建立机器人系统动力学模型,得到了调姿过程中各关节力/力矩与关节运动参数的关系.最终,通过定位误差修正实验,提高了机器人定位精度,并在此基础上完成了机器人穿刺精度实验,穿刺平均误差为1.09 mm,证明了机器人系统满足手术精度要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王伟	天津医科大学附属肿瘤医院放疗科	103	526	11.0	16.0
2	姜杉	天津大学现代机构学和机器人学中心	45	327	9.0	17.0
3	原伟	天津大学现代机构学和机器人学中心	1	3	1.0	1.0
4	杨云鹏	天津大学现代机构学和机器人学中心	1	3	1.0	1.0