腦外科虛擬手術(shù)力反饋設(shè)備的設(shè)計與研究.pdf

1、力反饋設(shè)備是真實再現(xiàn)腦外科虛擬手術(shù)仿真過程的關(guān)鍵設(shè)備。本人在課題組前期所研究力反饋設(shè)備的基礎(chǔ)上，對其機構(gòu)和控制電路箱進行了改進和優(yōu)化，設(shè)計并加工了一臺改進后的力反饋設(shè)備及控制電路箱。
　　首先，論述了新型設(shè)備的整體設(shè)計思路以及各個零部件的設(shè)計過程。建立了一款符合腦外科手術(shù)要求的新型力反饋設(shè)備三維模型。
　　其次，對運動學(xué)原理進行研究，對新型力反饋設(shè)備進行運動學(xué)分析，依據(jù)D-H參數(shù)法建立設(shè)備的連桿坐標系，得到了相鄰桿件之間的齊

2、次變換矩陣和各個連桿關(guān)節(jié)與末端執(zhí)行器間的位姿關(guān)系。計算得出了力反饋設(shè)備的運動學(xué)特征方程，并在此基礎(chǔ)上對力反饋設(shè)備進行逆運動學(xué)計算。
　　再者，運用 ADAMS軟件對新型力反饋設(shè)備虛擬樣機進行仿真分析。包括正向運動學(xué)仿真和逆向運動學(xué)仿真，驗證了力反饋設(shè)備虛擬樣機的正確性。
　　最后，介紹了該力反饋設(shè)備的原材料選型，闡述了主要零件的加工工藝。介紹了鋼絲繩的選型以及纏繞和預(yù)緊方式。介紹了控制箱模塊，并在實驗室進行虛擬手術(shù)實驗，驗證