面向心臟手術的機器人觸須傳感器基礎研究.pdf

1、本文提出采用觸須傳感器作為手術機器人的觸覺反饋來測量心臟跳動位移的新方法。設計了測量三維空間矢量的觸須傳感器，分析討論了觸須傳感器測量心臟跳動位移的工作機理，并開展了心臟跳動位移補償算法的研究，通過位移測量的實驗驗證了此方法的可行性，主要的研究內容包括：
　?。?）通過對觸須傳感器的工作機理研究，設計了一種可用于測量三維空間位移的觸須傳感器，對彈性梁的彎曲變形進行了有限元分析，并對直線位移傳感器和彎曲梁應變測量傳感器進行了位移測量

2、方法的研究。
　?。?）建立了觸須傳感器的力學模型，通過對彎曲梁進行應變分析，研究了觸須傳感器的位移測量理論，得出了醫(yī)用觸須傳感器的位移測量公式。
　　（3）建立了手術臺坐標系、手術器械坐標系和觸覺傳感器坐標系三個空間坐標系，利用數學理論完成了各坐標系之間的空間坐標轉換，推導出了各坐標系的旋轉矩陣，并完成了心臟跳動位移補償算法的理論研究。
　?。?）設計了觸須傳感器的信號處理電路，并對電阻應變片電壓變化與彈性梁應變之間