核磁环境下的腹腔穿刺手术机械臂设计

• 作者: 傅宇文 沈建新 田威 陈珂
• 来源期刊: 医疗卫生装备
• 学科: 医学
• 关键词: 机械臂 核磁环境 腹腔穿刺 运动学分析
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 18-23,64
• 页数: 7页
• 分类号: R318|TP241
• 字数: 4533字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7687/j.issn1003-8868.2018.02.018

摘要

目的:把传统的核磁成像技术和新兴的机器人技术进行融合,开创一种由机械臂代替人手、核磁共振仪代替人眼的全新手术模式.方法:利用蒙特卡罗法进行结构兼容性分析.依据磁场兼容性理论,将机械臂部件进行分类,分析机械臂的磁场兼容性问题,对机械臂的关键部件进行选材及选型;利用有限元分析法,对机械臂的大受力壳体进行受力分析以验证其可靠性.采用矩阵变换法和Robotics Toolbox工具箱构建出机械臂的正逆运动学模型.并利用五次多项式插值对机械臂的末端进行轨迹规划.结果:通过蒙特卡罗法求解出机械臂的工作空间,发现机械臂的工作空间完全包络核磁共振仪的内圈孔径,验证了机械臂的空间可达性.通过有限元分析可以得出机械臂的结构强度设计合理,且成功构建出了机械臂的运动学模型.通过轨迹规划发现各关节转速均匀,符合设计指标.结论:所设计机械臂构型合理,且满足核磁兼容性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	沈建新	南京航空航天大学机电学院	166	1369	18.0	29.0
2	田威	南京航空航天大学机电学院	104	769	14.0	24.0
3	陈珂	南京航空航天大学机电学院	2	13	2.0	2.0
4	傅宇文	南京航空航天大学机电学院	1	2	1.0	1.0