新型機械臂設(shè)計.doc

一 種用于輔助外科手術(shù)的機械臂設(shè)計摘要：本文主要針對機器人與計算機輔助外科手術(shù)系統(tǒng)，設(shè)計了一種可用于輔助立體定向手術(shù)的機械臂。機械臂由機械臂本體、關(guān)節(jié)制動器組成，文章分別對機械臂本體和關(guān)節(jié)制動器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計和計算，使得機械臂能夠測量其測量范圍內(nèi)任意一點相對于它自身的位置并能夠在任意位置固定不動，具有較高的測量精度。最后將機械臂應(yīng)用與立體定向手術(shù)，取得了令人滿意的效果。關(guān)鍵詞：機器人與計算機輔助外科手術(shù)系統(tǒng)、機械臂、立體定向手術(shù)1、引言近幾年來，醫(yī)療機器人與計算機輔助醫(yī)療外科技術(shù)（Medical Robot and ComputerAssisted Surgery）已經(jīng)成為在多學(xué)科交叉領(lǐng)域中興起，并越來越受到關(guān)注的機器人應(yīng)用前沿研究課題之一。它是基于計算層面掃描圖象或核磁共振圖象的三維醫(yī)療模型，對醫(yī)療外科手術(shù)進(jìn)行規(guī)劃和虛擬操作，最后實現(xiàn)多傳感器機器人的輔助定位和操作。人們預(yù)計開展這方面的研究，不僅在手術(shù)精確定位、手術(shù)最小創(chuàng)傷、手術(shù)質(zhì)量等方面將帶來一系列的技術(shù)變革，而且將改變常規(guī)醫(yī)療外科的許多概念，對新一代手術(shù)設(shè)備的開發(fā)與研制產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，并對智能機器人、計算機虛擬現(xiàn)實、微機械電子學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論與技術(shù)發(fā)展也將產(chǎn)生積極的推動作用1-3。 迄今為止，國內(nèi)外已研究和開發(fā)了多種醫(yī)用機器人系統(tǒng)，適用的范圍也越來越廣。據(jù)有關(guān)報道，1998年德國的T.C.Lueth研究了基于并聯(lián)機器人機構(gòu)的用于頭部外科手術(shù)的機器人手術(shù)系統(tǒng)4；1998年美國的J.Kenneth Salisbury，Jr研究了心瓣修補手術(shù)的遙操作機器人系統(tǒng)5；1999年美國的S.Shankar.Sastry研究了用于顯微外科的微創(chuàng)傷機器人系統(tǒng)6。從資料上看，醫(yī)用機器人系統(tǒng)的研究主要集中于西方發(fā)達(dá)國家，盡管已經(jīng)取得了一些成果，但能真正用于臨床應(yīng)用的還不多。 相比而言，國內(nèi)在此方面的研究多限于醫(yī)療圖象的處理和識別方面。對于機器人輔助外科手術(shù)以前少有問津。近年來，清華、北航、哈工大和上海光機所分別在仿生器械、醫(yī)療外科機器人和微機器人等方面開展了初步研究。 值得一提的是北航機器人研究所和海軍總醫(yī)院神經(jīng)外科中心聯(lián)合開發(fā)的機器人與計算機輔助外科手術(shù)系統(tǒng)(CRAS-BH1系統(tǒng))已經(jīng)用于輔助立體定向手術(shù)7。該系統(tǒng)是一種用于立體定向手術(shù)的醫(yī)療外科機器人系統(tǒng)。立體定向外科手術(shù)是醫(yī)生通過CT圖片計算出病灶點在框架坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)位置(X,Y,Z)，然后在病人顱骨上鉆一個小孔，將外科手術(shù)器械通過探針導(dǎo)管插入病人腦中，達(dá)到CT圖像上定位的靶點，最后對病灶點進(jìn)行切除操作的一項外科技術(shù)。開發(fā)機器人與計算機輔助外科手術(shù)系統(tǒng)的目的是利用機器人和計算機技術(shù)、醫(yī)務(wù)人員借助圖象導(dǎo)引輔助規(guī)劃手術(shù)系統(tǒng)、確立手術(shù)方案。然后在機器人末端導(dǎo)向裝置的導(dǎo)引下，將外科手術(shù)器械(如探針)引入腦內(nèi)，輔助醫(yī)務(wù)人員進(jìn)行手術(shù)操作。 CRAS-BH1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)中PUMA262機器人和六自由度機械臂起到了相當(dāng)重要的作用。PUMA262機器人主要作為手術(shù)輔助操作單元，六自由度機械臂主要用于控制圖象。該系統(tǒng)經(jīng)受了臨床實驗的考驗，填補了我國在機器人輔助外科手術(shù)領(lǐng)域中的空白。但是，該系統(tǒng)在以下幾個方面尚待改進(jìn)： 第一，由于該系統(tǒng)包含價格昂貴的PUMA262機器人，使之在將來的推廣應(yīng)用中受到了極大的限制。 第二，現(xiàn)有的六自由度機械臂精度不高，難以滿足使用要求。第三，該系統(tǒng)中PUMA262機器人和六自由度機械臂其實都是“機器人”，但是由于其功能的局限性而不得不在此系統(tǒng)中采用了兩個“機器人”。 就六自由度機械臂而言，其優(yōu)勢是各關(guān)節(jié)沒有制動裝置，因而操作靈活，可方便地應(yīng)用于操作圖象，這是PUMA262機器人所不具備的。但在另一方面，由于PUMA262機器人有關(guān)節(jié)制動裝置，使其可在空間任意一點定位。因此，醫(yī)務(wù)人員可方便地利用它作為操作平臺，這又是六自由度機械臂所不能的。 顯然，如果設(shè)計一種新的帶有可控制的關(guān)節(jié)制動器的機械臂，則可將六自由度機械臂和PUMA262機器人合二為一。當(dāng)關(guān)節(jié)制動器處于“開”時，各關(guān)節(jié)可靈活運動，它相當(dāng)于六自由度機械臂；當(dāng)關(guān)節(jié)制動器處于“合”時，各關(guān)節(jié)相對鎖緊，它相當(dāng)于PUMA262機器人。圖1 CRAS-BH1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖 新型機械臂的設(shè)計，不僅可簡化CRAS-BH1系統(tǒng)，而且可拋棄價格昂貴的PUMA262機器人，從而可提高原系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性，是一條符合我國國情的研究開發(fā)道路。2、機械臂的工作原理和設(shè)計總體方案21 機械臂工作原理我們設(shè)計的機械臂主要起到兩個作用，一方面代替鼠標(biāo)，對三維圖象模型進(jìn)行交互操作，一方面為醫(yī)生提供手術(shù)平臺，方便醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)操作。因此要求其結(jié)構(gòu)靈活、輕便、精度較高，易于操作。機械臂被設(shè)計成為被動式，即機械臂本身沒有驅(qū)動機構(gòu)，依靠外部力量（人力）加以驅(qū)動。這種設(shè)計是符合手術(shù)規(guī)劃的實際要求的。由于機械臂末端安裝的手術(shù)器械導(dǎo)入機構(gòu)是具有一個自由度的移動結(jié)構(gòu)，所以機械臂設(shè)計為五自由度即可滿足工作要求。機械臂的五個關(guān)節(jié)全部采用轉(zhuǎn)動副的運動方式，使運動更加靈活。其整體外形猶如人的手臂，由肘部、大臂、小臂實現(xiàn)工作空間。手部的兩個自由度保證機械手以各種姿態(tài)到達(dá)被測點。根據(jù)上述情況，我們確定高精度、能測量、能制動機械臂(簡稱機械臂)的設(shè)計指標(biāo)如下：1 高精度機械臂沿不同軌跡使其末端到達(dá)空間某點時，通過各關(guān)節(jié)電位計所得參數(shù)而計算得出的此點坐標(biāo)的差值(即總精度)小于2mm。由于機械臂總精度由機械精度、傳感器精度組成，所以要求機械臂機械精度小于1mm。2 能測量機械臂能夠測量其測量范圍內(nèi)任意一點相對于它自身的位置。3 能制動機械臂能夠在任意位置固定不動，即各關(guān)節(jié)軸能夠在任意位置鎖死。4 測量空間機械臂末端能夠到達(dá)一個300x300x300mm的立方體中的任意一點。5 無動力機械臂各關(guān)節(jié)無動力裝置進(jìn)行驅(qū)動。6 可操作性好機械臂的末端能夠在人手的驅(qū)動下自由運動。7 功能可靠機械臂的制動在末端進(jìn)行操作期間要安全可靠。8 可負(fù)載機械臂末端能夠承受1Kg左右的重量。9 成本低在滿足上述要求下，盡量降低成本。22 總體方案 由設(shè)計任務(wù)確定機械臂由機械臂本體、關(guān)節(jié)制動器和關(guān)節(jié)位置測量裝置三個環(huán)節(jié)組成。機械臂本體是機械臂的主體成分，它決定了機械臂的類型、工作空間、精度、關(guān)節(jié)數(shù)目、關(guān)節(jié)類型等。制動器是機械臂的重要環(huán)節(jié)，它的制動能力的好壞決定了機械臂能否提供一個安全的操作平臺。關(guān)節(jié)位置測量裝置類型很多，考慮到價格及精度性能等因素，在此決定采用光電編碼器。本文主要對機械臂本體、關(guān)節(jié)制動器進(jìn)行設(shè)計和選擇。3、高精度機械臂的設(shè)計31機械臂方案擬訂 機械臂實質(zhì)上就是一個沒有驅(qū)動和傳動系統(tǒng)的機器人，因此可以根據(jù)現(xiàn)有機器人的設(shè)計擬訂機械臂的設(shè)計方案。 常見的機器人的結(jié)構(gòu)類型主要有直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)、圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)、球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。經(jīng)分析比較后，擬采用關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢在于以下幾個方面：第一，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)操作靈活。這一點對于外科手術(shù)環(huán)境尤其重要。在CRAS-BH1系統(tǒng)中，六自由度機械臂就是關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，其操作的靈活性已得到了醫(yī)務(wù)人員的肯定。第二，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)工作空間大。在實現(xiàn)相同的工作空間的前提下，關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)可做得比較緊湊。 當(dāng)然，采用關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)也會使設(shè)計遇到一定困難：精度難以提高、關(guān)節(jié)制動時所需力矩較大。但是，機械臂的設(shè)計主要是面向用戶的設(shè)計，它以滿足用戶需要、方便用戶為目標(biāo)。因此，最終采用了關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。 為了使機械臂具有較高的靈活性，擬訂了如圖2所示的初步方案：它由三個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和三個俯仰關(guān)節(jié)組成。由于機械臂的末端操作器本身已經(jīng)有了一個自由度，使得機械臂末端的回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)就多余了。因此，機械臂的設(shè)計采用了的如圖-3所示的原理方案：它共有五個關(guān)節(jié)，即兩個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和三個俯仰關(guān)節(jié)。由底座到末端，不妨稱之為、關(guān)節(jié)?？紤]到工作空間的要求，大臂和小臂的長度分別取為：250mm、200mm。圖2 機械臂總體結(jié)構(gòu)圖3 軸承游隙對機械臂的影響32使機械臂達(dá)到精度要求所采取的措施 對于高精度機械臂的設(shè)計，其核心問題就是采用何種結(jié)構(gòu)、采取何種措施使得機械臂的精度達(dá)到精度要求。對于關(guān)節(jié)式機械臂的設(shè)計，這個問題尤為突出。 機械臂的機械精度主要由機械加工精度、機械結(jié)構(gòu)精度和機械變形精度三部分組成。機械加工精度由機械加工來保障，在此不再贅述。所謂機械結(jié)構(gòu)精度在此是指由于機械臂結(jié)構(gòu)的特殊性而產(chǎn)生的特定的精度影響。下面主要介紹為提高精度而在結(jié)構(gòu)設(shè)計上所采取的特殊措施。 1關(guān)節(jié)采用U形結(jié)構(gòu) CRAS-BH1系統(tǒng)中的六自由度機械臂每個關(guān)節(jié)都是單端支撐，這種設(shè)計雖然給加工和裝配帶來了很大的便利，但其代價卻是犧牲了機械臂的精度。以此為鑒，在機械臂的設(shè)計中，所有關(guān)節(jié)都采用了雙端支撐，即U形結(jié)構(gòu)。 2關(guān)節(jié)采用高精度軸承支撐 軸承給機械臂造成的誤差主要有兩項：一是由軸承內(nèi)、外圈和所連接構(gòu)件之間的間隙產(chǎn)生的；另一是由軸承內(nèi)、外圈本身的不同心(即游隙)產(chǎn)生的。設(shè)計機械臂時，軸承內(nèi)、外圈和所連接構(gòu)件均為過贏配合，因此，間隙誤差可忽略不計。相比之下，游隙誤差就十分顯著。它是影響機械臂機械精度的最主要的因素。由于游隙的存在而產(chǎn)生了對機械臂精度的影響，在此稱之為結(jié)構(gòu)精度。 在機械臂的設(shè)計中，采用了進(jìn)口的日本精工株式會社的高精度向心推力球軸承(相當(dāng)于國家標(biāo)準(zhǔn)的C級軸承)。其有關(guān)參數(shù)見表1。 表-1 機械臂所采用的高精度軸承有關(guān)參數(shù) 型號 內(nèi)徑 外徑 寬度用于關(guān)節(jié)徑向游隙NSK7902A515mm28mm7mm 4NSK7904A520mm37mm9mm 4表中4的徑向游隙是軸承在承受了一定的預(yù)負(fù)荷(即軸承內(nèi)、外圈沿軸向反向受力)時得出的參數(shù)。 在機械臂的設(shè)計中，U形結(jié)構(gòu)的采用使得高精度軸承可成對使用。由于在兩軸承內(nèi)圈之間有套筒，因此，通過向端蓋施壓就可使兩軸承預(yù)緊，從而可達(dá)到4的徑向游隙。 下面以關(guān)節(jié)為例計算軸承游隙對機械臂精度的影響。參見圖3，設(shè)關(guān)節(jié)中的兩個軸承間的支撐距離為b1，機械臂末端到關(guān)節(jié)的距離為h1。顯然，由游隙而產(chǎn)生的機械臂末端的誤差1與b1成反比，與h1成正比。當(dāng)兩軸承游隙達(dá)到最大(即1max=4)，且方向相反，同時，h1也達(dá)到最大h1max時，1達(dá)到極限值1max。此時，1max可由下式計算得出： 1max =21maxh1maxb1 對于關(guān)節(jié)，h1max=600mm，b1=42mm，故：1max =21maxh1maxb1=0.114mm 同理：對于關(guān)節(jié)，h2max=500mm，b2=52mm，故：2max =22maxh2maxb2=0.077mm 對于關(guān)節(jié)，h3max=300mm，b3=52mm，故：3max =23maxh3maxb3=0.046mm 對于 關(guān)節(jié)，h4max=300mm，b4=50mm，故：4max =24maxh4maxb4=0.048mm 對于關(guān)節(jié)，h5max=100mm，b5=20mm，故：5max =25maxh5maxb5=0.04mm 因此，由各關(guān)節(jié)軸承游隙所造成的機械臂累積極限誤差xmax為：xmax =1max +2max +3max +4max +5max=0.325mm 當(dāng)然，max=0.325mm是在非常極端的情況下產(chǎn)生的。實際使用時發(fā)生這種情況的概率極小。一般情況下，可以認(rèn)為x=0.2mm(略大于1max +2max )。 如果采用普通軸承，則在相同的預(yù)緊條件下，單個軸承的最大游隙為：max=10。以此帶入計算，則max =0.813mm。顯然普通軸承不能滿足設(shè)計要求。 3 采用滿足剛度要求的桿件 機械臂的桿件變形是影響機械臂機械精度的另一個重要原因。因此，各桿件的截面除了要滿足結(jié)構(gòu)要求外，更主要的是要滿足剛度要求。 當(dāng)大臂和小臂均為水平狀態(tài)時，作如圖4所示之簡化。機械臂在末端載荷F=10N的作用下所產(chǎn)生的末端撓度為最大ymax。且可以以下式近似計算得出：ymax=FL3/I/E/3=0.05mm 式中：L=500mm F=10N(末端載荷) E=68103Mpa(鋁LY12CZ的彈性模量)圖4 桿件撓度對機械臂精度的影響 I=22(423-203)/12=1.2105mm5(截面慣性矩) 顯然，設(shè)計中所采用的桿件截面能夠滿足設(shè)計要求。4關(guān)節(jié)制動器的設(shè)計 關(guān)節(jié)制動器的性能是機械臂的制動功能能否實現(xiàn)的重要保障，它的設(shè)計也是設(shè)計工作的一項重要內(nèi)容。設(shè)計之初，本打算采用現(xiàn)有的制動器成品，并把十分流行的電磁制動器作為首選。經(jīng)與國、內(nèi)外多家廠家聯(lián)系后，沒發(fā)現(xiàn)合適的體積小、制動能力大的電磁制動器，只得自行設(shè)計一種各關(guān)節(jié)都能使用的制動器。41制動器的設(shè)計要求l 制動力矩大。在末端外載荷的作用下，機械臂的關(guān)節(jié)所受力矩最大，約為5000Nmm，其它關(guān)節(jié)所受力矩較小，均小于1000Nmm。l 體積盡量小。機械臂是一種醫(yī)療外科器械，如果制動器體積太大，將妨礙機械臂的靈活操作。l 重量盡量輕。制動器如果重量過大，將增加機械臂的整體重量，妨礙機械臂的靈活操作，加大制動器本身的工作負(fù)擔(dān)。42制動器方案的擬定 制動器的原理方案如圖5所示，它以電機作為驅(qū)動力，然后通過一連串機構(gòu)的轉(zhuǎn)化、放大后，最后形成了阻礙關(guān)節(jié)軸旋轉(zhuǎn)的摩擦力矩。具體介紹如下： 螺紋機構(gòu)：將電機輸出力矩M轉(zhuǎn)化為螺母驅(qū)動力F0。 肘桿機構(gòu)：將F0放大為F1。 杠桿機構(gòu)：將F1放大為F2。 楔形機構(gòu)：將F2放大為N。 摩擦機構(gòu)：將N轉(zhuǎn)化為摩擦力矩T。圖5 制動器工作原理圖43 制動器的設(shè)計計算 參見圖5，電機的輸出力矩M是通過一個50.5的細(xì)牙螺紋產(chǎn)生推動力F0的。由螺紋傳動理論，易得： F0=2Md2tg(+v) 式中，d2=4.675(螺紋中徑) =tg-1(t/d2)=1.950(螺距t=0.5時的螺旋升角) v= tg-1(f/cos30)=6.587(f=0.1時的當(dāng)量摩擦角) 參見圖5，由力的平衡原理，不難得出以下各式： F0=2F1sin aF1cos=bF2 F2=2Nsin T=4Nfr 制動器的制動能力與工作角的大小有極為密切的關(guān)系。越小，則摩擦力矩T越大。理論計算表明：=0時，F(xiàn)0、T等將為無窮大。但實際上由于構(gòu)件變形，以及構(gòu)件間摩擦的存在，F(xiàn)0、T等只能是有限值。 制動器的工作角度可在裝配時調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)與關(guān)節(jié)軸接觸的V形爪的尺寸(鉗工修配)，就可調(diào)節(jié)的大小。 當(dāng)選用電機的最大輸出力矩M分別為15Nmm（、關(guān)節(jié)）和75Nmm（、關(guān)節(jié)），=20，=45，a=54mm，b=6mm，r=10mm，f=0.1時，可得以下計算表格： 表-2 制動器制動能力計算M(Nmm)F0(N)F1(N)F2(N)N(N)T(Nmm)154363532376150475215314265818807518顯然，=20時，制動器的制動能力是能夠滿足設(shè)計要求的。5. 機械臂輔助立體定向手術(shù)的臨床應(yīng)用51 機械臂精度的提高機械臂設(shè)計制造完成后是否能滿足臨床應(yīng)用的要求，還要對機械臂的位置精度進(jìn)行測試并給予提高。機械臂的位置精度是指計算機通過安裝在機械臂各關(guān)節(jié)上的傳感器獲取的末端位置值與機械臂在手術(shù)操作空間中的實際位置之間的差別。換言之，當(dāng)機械臂以不同的位置姿態(tài)到達(dá)手術(shù)操作空間某一點時，計算機所獲取的末端位置坐標(biāo)值應(yīng)與之想對應(yīng)。從機械臂的工作原理可知，影響機械臂精度的因素很多，其中機械臂加工和安裝中產(chǎn)生的連桿參數(shù)（D-H參數(shù)）誤差對機械臂精度的影響最大，使得機械臂難以滿足手術(shù)精度的要求。本文主要針對機械臂加工和安裝中產(chǎn)生的連桿參數(shù)（D-H參數(shù)）誤差給予補償，我們利用距離誤差模型對D-H參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定以達(dá)到補償機械臂末端精度。由于篇幅所限，距離誤差模型的詳細(xì)介紹請參見文獻(xiàn)8。經(jīng)過反復(fù)測試，標(biāo)定后的機械臂末端位置偏差小于2毫米，完全可以滿足手術(shù)的需要。5.2 機械臂輔助立體定向手術(shù)的臨床應(yīng)用 在大量實驗的基礎(chǔ)上我們在手術(shù)環(huán)境下進(jìn)行了仿真實驗，在一個顱骨表面貼上金屬標(biāo)志點，在顱骨中固定了一個直徑4mm的金屬模擬靶點。CT掃描后，在規(guī)劃系統(tǒng)上完成標(biāo)志點和靶點測量后，用機械臂將探針對準(zhǔn)靶點,測試結(jié)果表明定位精度可以滿足臨床應(yīng)用的需要。1999年4月20日在海軍總醫(yī)院，采用新型機械臂進(jìn)行了首例腦部腫瘤外科手術(shù)。手術(shù)時首先將標(biāo)記點固定在病人頭上，然后進(jìn)行CT掃描。將CT掃描的結(jié)果送入計算機，進(jìn)行三維重建，在圖象空間（計算機空間）中進(jìn)行三個標(biāo)記點和手術(shù)靶點的坐標(biāo)測量，并進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃，規(guī)劃好的路徑顯示在重建的三維模型上。手術(shù)時病人的頭部與手術(shù)床相對固定，用機械臂在手術(shù)空間對標(biāo)記點進(jìn)行測量，圖6所示。利用標(biāo)記點在手術(shù)空間和圖象空間的測量結(jié)果計算從手術(shù)空間到圖象空間的映射變換。在手術(shù)空間中移動機械臂末端的手術(shù)探針，導(dǎo)引軟件將此時探針的位姿實時地顯示在圖象空間中，當(dāng)手術(shù)探針圖象的軸向與規(guī)劃的軌跡重合時鎖定機械臂，圖7所示。醫(yī)生以固定在機械臂末端的工具作為手術(shù)器械的固定支架，準(zhǔn)確地將探針?biāo)瓦_(dá)靶點。穿刺針到達(dá)靶點后，抽吸出囊液，輔助手術(shù)完成。然后，醫(yī)生對患者眼睛、手腳的運動情況進(jìn)行術(shù)后常規(guī)檢查，結(jié)果一切正常。手術(shù)整個過程順利，患者無不良反應(yīng)。圖7 機械臂鎖定圖6 機械臂測量標(biāo)記點 在成功地進(jìn)行了首例臨床手術(shù)后，我們又陸續(xù)采用新型機械臂進(jìn)行了四十余例臨床手術(shù)。已成功開展的手術(shù)項目有：(1) 腦深部病變活檢定性；(2) 腦腫瘤內(nèi)注藥（核素或化療藥）；(3) 腦腫瘤后裝放射治療；(4) 腦深部血腫及膿腫排空；(5) 腦內(nèi)異物摘除；(6) 小型腦瘤切除等。6結(jié)論通過大量的實驗測試、手術(shù)模擬和臨床應(yīng)用，結(jié)果表明由北京航空航天大學(xué)機器人研究所與海軍總醫(yī)院全軍神經(jīng)外科中心聯(lián)合開發(fā)研制的新型機械臂，機構(gòu)簡單，測量精度高，制動性能可靠，造價低廉，滿足輔助立體定向手術(shù)的要求。新型機械臂取代了CRAS-BH1系統(tǒng)中PUMA262機器人，不僅大大簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，而且大大降低了成本，為系統(tǒng)進(jìn)一步向?qū)嵱梅较蜣D(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：1