面向心臟手術(shù)機器人的小量程空間位移傳感器設(shè)計與研究.pdf

1、大型手術(shù)由于創(chuàng)口大，手術(shù)中容易傷害其他組織，術(shù)后回復(fù)慢，易感染等弊端逐漸被微創(chuàng)手術(shù)（MIS）所取代，微創(chuàng)手術(shù)由于創(chuàng)口小等諸多優(yōu)點被更多的應(yīng)用在現(xiàn)代手術(shù)中。臨床手術(shù)需要醫(yī)生的實際操作經(jīng)驗，這便使得沒有此類經(jīng)驗的新醫(yī)生無法進行手術(shù)，而不進行手術(shù)就不能獲得實際操作經(jīng)驗，如此，沒動過手術(shù)的醫(yī)生便很難獲得手術(shù)操刀的機會。與此同時，有經(jīng)驗的醫(yī)生又隨著年齡的增長身體不能承受如此大的負荷，比如出現(xiàn)手顫抖，拿不穩(wěn)手術(shù)刀，嚴重影響手術(shù)精度，或者因為體力不支

2、，在手術(shù)進行中會產(chǎn)生疲憊感，使得手術(shù)在各個方面都受到很大影響。針對現(xiàn)有問題，急需能夠彌補新醫(yī)生經(jīng)驗不足、經(jīng)驗足醫(yī)生年紀大等弊端的醫(yī)療器械的產(chǎn)生。
　　醫(yī)療機器人為主導(dǎo)的微創(chuàng)手術(shù)需要傳遞給醫(yī)生很多必要的信息，諸如手術(shù)實時畫面信息等，其中更為重要的是手術(shù)目標點位置信息，能否獲得高精度的目標點位置信息對手術(shù)成敗起著決定性作用。確定目標點位置信息的方法有很多，視覺的方法可以進行測量，使用傳感器也可以進行測量，本文采用接觸式傳感器來測量目標

3、點的位置信息。
　　首先，對傳感器的機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，對不合理的地方進行優(yōu)化設(shè)計；對傳感器測量原理進行推導(dǎo)，最終確定測量模型，得出確定的計算式；對核心部件——懸臂梁進行厚度優(yōu)化設(shè)計，最終得出懸臂梁薄片的最優(yōu)厚度數(shù)值；從兩套方案中通過比較優(yōu)劣最終確定哪種方案應(yīng)用到實際中。
　　其次，對應(yīng)變片的粘貼位置進行優(yōu)化分析，確定出最合適粘貼應(yīng)變片的位置；設(shè)計芯片來采集輸出的電壓，采集的電壓通過軟件進行計算；設(shè)計特定電路來實現(xiàn)預(yù)期功能，包