蛇形手術(shù)機(jī)器人畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱：蛇型手術(shù)機(jī)器人末端指關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)所屬系另i：機(jī)制班 級：122學(xué) 號：1207050207學(xué)生姓名：宋宏澤指導(dǎo)教師：周惠興評議 結(jié) 論（結(jié)合大家意見，就選題的理論、實(shí)踐意義、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、研究的預(yù)期結(jié)果及學(xué)生分析、綜 合問題的能力、表達(dá)能力等方面做出評議，并提出是否通過的建議）。考核組長簽字：年 月日考核組成員簽字：一、立論依據(jù)1.1研究背景與意義近年來，醫(yī)療輔助機(jī)器人的研究應(yīng)用已經(jīng)成為機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研 究熱點(diǎn)，而其中機(jī)器人微創(chuàng)外科手術(shù)方面的研究和應(yīng)用最為廣泛。微創(chuàng)手術(shù)技術(shù) 的應(yīng)用是20世紀(jì)外科手術(shù)領(lǐng)域的一大革命，它的應(yīng)用使得大部分的外科手術(shù)

2、告 別了開放式的手術(shù)模式。采用微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)具有如卜優(yōu)點(diǎn)：(1) 提高手術(shù)質(zhì)量，降低醫(yī)生疲勞程度，減少患者手術(shù)痛苦，縮短患者康復(fù) 時(shí)間，減低醫(yī)療費(fèi)用，減少術(shù)后并發(fā)癥，擴(kuò)大微創(chuàng)手術(shù)適應(yīng)證范圍；(2) 可對醫(yī)生進(jìn)行培訓(xùn)、教育和指導(dǎo)，并縮短醫(yī)生的學(xué)習(xí)曲線；(3) 使用遙操作外科手術(shù)機(jī)器人，可進(jìn)行遠(yuǎn)程外科手術(shù)，使醫(yī)療專家進(jìn)行遠(yuǎn) 程醫(yī)療會(huì)診、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育，實(shí)現(xiàn)全社會(huì)醫(yī)療資源、技術(shù)和信息的共享；(4) 外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)及相關(guān)配套器械將成為國家新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 本課題的研究目的在于探索采用機(jī)器人技術(shù)提高手術(shù)質(zhì)量和效率、減少患者痛苦的新途徑。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢近年來，先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)

3、用于醫(yī)療外科手術(shù)已經(jīng)受到了世界發(fā)達(dá)國家的高 度重視。目前，已開展微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)研究的國家有美國、加拿大、英 國、德國、意大利、西班牙、本、韓國等，其中美國對微創(chuàng)外科手術(shù)機(jī)器人研 究的廣度和深度都處在世界領(lǐng)先水平。經(jīng)過多年的研究，己經(jīng)有幾種比較成熟的 產(chǎn)品推向了市場，取得了良好效果。da vinci機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)包含一個(gè)主控制臺和一個(gè)從動(dòng)操作車， 如圖1所示。醫(yī)生通過主控制臺上雙目視孔可以觀察到手術(shù)區(qū)域的三維圖像。該 系統(tǒng)的從動(dòng)操作車上有三個(gè)機(jī)械臂，其中，中間的機(jī)械臂上裝有由雙目攝像頭而 組成的可視化系統(tǒng)，兩個(gè)獨(dú)立的視覺信號傳到雙冃視孔處合成來獲取真實(shí)手術(shù)區(qū) 域的三維圖像。醫(yī)生可

4、以通過操作腳踏板來移動(dòng)攝像頭，在攝像頭移動(dòng)的過程中, 從動(dòng)機(jī)械臂保持定位，第二個(gè)腳踏板裝置可以在保持從動(dòng)機(jī)械臂不動(dòng)的基礎(chǔ)上重 新對主操作器進(jìn)行調(diào)整，使整個(gè)裝置處于最佳的位置。主操作器的外形與從動(dòng)于 臂相似，醫(yī)生的動(dòng)作最終被轉(zhuǎn)換成手術(shù)器械端部的動(dòng)作。該機(jī)器人手術(shù)器械的手 腕機(jī)構(gòu)具有六個(gè)fl由度，可以模仿醫(yī)生的動(dòng)作，克服了傳統(tǒng)手術(shù)靈活度低的缺點(diǎn)。1998年，麻省理工的akhil jitcn madhani在其博士論文中介紹了一種微 創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)，其中包括了手術(shù)器械的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)使用鋼絲繩進(jìn)行傳動(dòng), 采用了 n+1傳動(dòng)方案(n+1個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)n個(gè)口由度運(yùn)動(dòng))。其手術(shù)器械簡圖如 圖1-6所示，其傳

5、動(dòng)系統(tǒng)中使用了四個(gè)電機(jī)利用鋼絲繩傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了俯仰和末端手爪的開合這三個(gè)自由度，da vinci系統(tǒng)實(shí)際上就是根據(jù)akhil ji ten madhani 所在團(tuán)隊(duì)研究理論的基礎(chǔ)上研發(fā)出的商業(yè)化產(chǎn)品。da vinci系統(tǒng)屮的手術(shù)器械 技術(shù)比較成熟，有多種不同末端執(zhí)行器(如鉗子、剪刀、超聲刀等)的手術(shù)器械。 da vinci系統(tǒng)中的手術(shù)器械都是由裝載小盒(housing) 約337mm長的金屬管 (tube)和末端執(zhí)行器(end effector)三部分組成。da vinci系統(tǒng)屮的手術(shù)器械 采用鋼絲繩傳動(dòng)并配有相應(yīng)的張緊裝置。因?yàn)樵谑中g(shù)器械的使用屮，內(nèi)部鋼絲繩 會(huì)冇濟(jì)損，所以在裝載小盒內(nèi)有計(jì)數(shù)芯片

6、，用于記錄手術(shù)器械的使用次數(shù)，便于 更換。但是，davinci系統(tǒng)的手術(shù)器械屈于消耗品，使用10次以后必須更換, 每套1000-2000美元，可見其價(jià)格z昂貴，而且不能國產(chǎn)化。除了 da vinci系 統(tǒng)的手術(shù)器械外，h本的一些學(xué)者采用剛性桿機(jī)構(gòu)和伺服電機(jī)來實(shí)現(xiàn)手術(shù)器械的 功能，這種方案實(shí)際上就是對常規(guī)的微創(chuàng)手術(shù)器械的改造。但由于使用了剛性桿, 整個(gè)器械偏重，在控制上要求略高。此外，由于結(jié)構(gòu)原因，這種結(jié)構(gòu)不易更換。國內(nèi)對用于微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人的手術(shù)器械研究較少，比較成功的冇天津大學(xué)王 樹新教授研制的喉部手術(shù)機(jī)器人末端工具，以及“妙手(microhand)"顯微外科 手術(shù)機(jī)器人的手術(shù)器械(

7、末端執(zhí)行器)。該手術(shù)器械可以使醫(yī)生完成切開、分離、 止血、打結(jié)、縫合、引流等基本操作。然1佃，這種手術(shù)器械不適用于腹腔微創(chuàng)手 術(shù)。二、研究方案2.1研究(設(shè)計(jì))目標(biāo)醫(yī)療機(jī)器人的手術(shù)器械相當(dāng)于一般工業(yè)機(jī)器人的末端執(zhí)行器。但是，相對于 工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)而言，醫(yī)療機(jī)器人的手術(shù)器械在結(jié)構(gòu)上要復(fù)雜得 多。醫(yī)療機(jī)器人手術(shù)器械又分為很多種，根據(jù)課題的研究方向，以腹腔微創(chuàng)手術(shù) 機(jī)器人手術(shù)器械為設(shè)計(jì)對象。(一)設(shè)計(jì)要求及分析以腹腔微創(chuàng)手術(shù)為例，手術(shù)使用冷光源提供照明，將直徑約10mm的內(nèi)窺鏡 鏡頭插入腹腔內(nèi)，運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)使內(nèi)窺鏡拍攝到的圖像通過光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)至 后級信號處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示在專用監(jiān)視器

8、上。然后醫(yī)生通過監(jiān)視器屏幕上所顯 示患者器官不同角度的圖像，對病人的病情進(jìn)行分析判斷，并且運(yùn)用特殊的腹腔 鏡器械進(jìn)行手術(shù)?？煞譃槿缦滤膫€(gè)步驟：(1) 制造人工氣腹在臍卜部10mm處將氣腹針刺入腹部，啟動(dòng)氣腹機(jī)，向腹腔內(nèi)注入二氧化碳 氣體，形成人工氣腹。目的是將腹壁和腹內(nèi)臟器分開，以便手術(shù)。(2) 建立手術(shù)通道根據(jù)手術(shù)需要割開24個(gè)10mm左右的手術(shù)切口，置入鞘管，目的是捉供 手術(shù)操作通道，便于手術(shù)器械的仲入和對手術(shù)器械進(jìn)行操作。（3）連接光學(xué)系統(tǒng)將腹腔鏡與冷光源、電視攝像系統(tǒng)、錄像系統(tǒng)、打印系統(tǒng)連接，并經(jīng)鞘管插 入腹腔。通過光學(xué)數(shù)字轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，將腹腔內(nèi)影像反映到電視屏幕上。（4）進(jìn)行手術(shù)根據(jù)光學(xué)

9、數(shù)字轉(zhuǎn)化系統(tǒng)反映在屏幕上的圖像，經(jīng)鞘管插入特殊的腹腔鏡手術(shù) 器械進(jìn)行手術(shù)。通過對手術(shù)過程的了解，為完成腹腔微創(chuàng)手術(shù)，腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人手術(shù)器 械應(yīng)滿足如下要求：（1）較小的尺寸參數(shù)由于需要仲入人體內(nèi)部進(jìn)行手術(shù)，醫(yī)療機(jī)器人手術(shù)器械的外形尺寸參數(shù)要求 極為嚴(yán)格，尤其是進(jìn)行兒科手術(shù)的手術(shù)器械的幾何尺寸參數(shù)要求非?？量?。（2）較好的靈活性為了使微創(chuàng)手術(shù)順利進(jìn)行，手術(shù)器械的機(jī)構(gòu)耍適用于腹腔微創(chuàng)手術(shù)實(shí)現(xiàn)全方 位運(yùn)動(dòng)的操作，而月.能使醫(yī)生完成抓取、切割、剪切、夾持等動(dòng)作。（3）有一定的夾持力由于在手術(shù)過程中，手術(shù)器械要抓取、夾持體內(nèi)組織或器官，并在醫(yī)生的操 作下進(jìn)行對組織的切割及縫線等操作，所以手術(shù)器械要有

10、一定的夾持力。（-）設(shè)計(jì)目標(biāo)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為醫(yī)生通過微小創(chuàng)口進(jìn)行手術(shù)操作提供足夠的自由度和 靈活性，即對以下方血進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。1. 自由度自由度是指手術(shù)機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，有時(shí)還包括末端執(zhí) 行器的開合口由度。手術(shù)機(jī)器人的自由度是根據(jù)其用途而設(shè)計(jì)的，可能小于六個(gè) 自由度，也有可能多于六個(gè)口由度。利用冗余口由度可以增加機(jī)器人的靈活性、 躲避障礙物和改善動(dòng)力性能。但自由度越多，控制的難度越大，成本越高，同時(shí) 使得機(jī)械結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，并造成結(jié)構(gòu)剛度和運(yùn)動(dòng)精度的卜'降。2. 精度手術(shù)機(jī)器人精度是指定位精度和重復(fù)定位精度。定位精度是指手術(shù)機(jī)器人手 部實(shí)際到達(dá)位置與冃標(biāo)位置z間的

11、差異。重復(fù)定位糟度是指機(jī)器人重復(fù)定位其手 術(shù)于同一目標(biāo)位置的能力，可以用標(biāo)準(zhǔn)偏差這個(gè)統(tǒng)計(jì)量來表示。3. 工作范圍工作范圍是指手術(shù)機(jī)器人末端執(zhí)行器所能到達(dá)的所有點(diǎn)的集合，也叫做工作區(qū)威。工作范圍的形狀和大小是十分重要的，機(jī)器人在執(zhí)行某一任務(wù)時(shí)，可能會(huì) 因?yàn)榇嬖谑植坎荒艿竭_(dá)的死區(qū)而不能完成任務(wù)。此外，手術(shù)機(jī)器人的工作范圍還 受實(shí)際手術(shù)方法的限制，比如微創(chuàng)手術(shù)屮，手術(shù)機(jī)器人的工作范圍受到微創(chuàng)切口 的限制而呈扇形狀。4.夾持能力夾持能力是指手術(shù)機(jī)器人在工作范圍內(nèi)的任何位姿上所能夾持的最大力。工 作屮，機(jī)器人的夾持力不僅取決于組織的重量和機(jī)理，而且還與機(jī)器人運(yùn)行的速 度和加速度的大小和方向冇關(guān)。通常夾持

12、能力不僅要考慮組織的性質(zhì)，而冃還要 考慮機(jī)器人末端執(zhí)行器的重量和效率。2.2研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容(-)末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)自由度的數(shù)量在一定程度上代表了所設(shè)計(jì)機(jī)器人的靈活性，自由度越多，機(jī) 器人的靈活性越高，但同時(shí)也加大了控制的難度。在微創(chuàng)手術(shù)中，手術(shù)器械在體 表切11處做定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)：繞切i兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和手術(shù)器械口身的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。為 了保證手術(shù)器械的安全性，腹腔鏡在人體內(nèi)部只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度：一個(gè)沿腹腔 鏡軸線的移動(dòng)口由度，一個(gè)繞白身軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)白由度，兩個(gè)繞插入點(diǎn)軸線旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)a由度。根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)四個(gè)口由度的運(yùn)動(dòng)滿足如下技術(shù)耍求就可以完成 微創(chuàng)外科手術(shù)：移動(dòng)自由度的移動(dòng)位移是300mm；繞自身軸線

13、的旋轉(zhuǎn)角度是 360° ；繞插入點(diǎn)擺動(dòng)角度是±70°。通過對口由度的分析及運(yùn)動(dòng)范圍的限制確定結(jié)構(gòu)及其尺寸大小。(-)反饋裝置傳感裝置是所有控制系統(tǒng)的“眼睛”，所有需要控制的目標(biāo)都需要傳感裝置 來獲取，所以傳感裝置在完成結(jié)構(gòu)的控制中占據(jù)著非常重要的地位。一般的傳感 裝置都是有兩種或三種性能指標(biāo)，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)是最基本的兩種。(1)線性度線性度是傳感裝置中最重要的一點(diǎn)，他可以描述出所耍檢測的數(shù)據(jù)與通過理 論計(jì)算得出的數(shù)據(jù)之間的差別。(2) 精度衡量傳感裝置可測量所達(dá)到的最小單位，也是表明測量數(shù)據(jù)中穩(wěn)定性的標(biāo)志(3) 遲滯傳感裝置的遲滯代表傳感裝置測量檢測數(shù)據(jù)時(shí)h標(biāo)值與理論

14、值z間不對應(yīng) 的程度指標(biāo)。(4) 分辨力傳感裝置的分辨力是不同于傳感裝置的精度性能指標(biāo)，他表示在規(guī)定測量范圍內(nèi)所能檢測出被測輸入量的最小變化量。（5）漂移漂移是影響傳感裝置檢測數(shù)據(jù)是影響最大的一個(gè)因素，漂移程度的大小直接 影響傳感裝置測得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，漂移與設(shè)備的輸入量沒冇關(guān)系，主要由外界 的因素較多，比如測量環(huán)境的溫度對測量結(jié)果冇很大的影響。在微創(chuàng)外科手術(shù)過程屮，手術(shù)醫(yī)師通過在患者的腹部開3-4個(gè)l-3cm的微創(chuàng) 切口，通過這三個(gè)點(diǎn)手術(shù)醫(yī)師可以把腹腔鏡和三個(gè)微創(chuàng)手術(shù)操作手仲入到患者腹 部，在微裝配和微操作過程中，夾持手指是必不可少的典型末端執(zhí)行裝置。如果 把力傳感裝置集成在夾持手指的末端，

15、那么耍求傳感裝置也同樣耍求其具有結(jié)構(gòu) 緊湊、小巧月耐腐蝕性高等特點(diǎn)。因此，需耍力傳感器、視覺傳感器、壓力傳感器等反饋裝置，確保手術(shù)過程 中實(shí)時(shí)反饋信息。（三）驅(qū)動(dòng)形式機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，按動(dòng)力源分為液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)三種基本類型。根據(jù)需 要也叮將這三種類型組合成復(fù)合式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在選用機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，首 先要了解各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，再結(jié)合機(jī)器人的用途、作業(yè)要求、控制功能、經(jīng) 濟(jì)性等貝體情況來確定最佳方案。液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適用于承載能力大、慣量大而運(yùn)動(dòng)速度較低的機(jī)器人。氣壓驅(qū)動(dòng)適用于中、小負(fù)荷的機(jī)器人。氣壓驅(qū)動(dòng)因?qū)崿F(xiàn)伺服控制較困難，多 用于程序控制的機(jī)器人。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是利用電機(jī)產(chǎn)生的力或力矩，直接

16、通過機(jī)械傳動(dòng)裝置來驅(qū) 動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這類系統(tǒng)不需要能量轉(zhuǎn)化，因此效率要比液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)高， 且貝有使用方便、噪?yún)鸬秃涂刂旗`活等優(yōu)點(diǎn)，目前得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)根據(jù)手術(shù)過程及其所需操作在滿足機(jī)器手末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)情況下合理選 擇驅(qū)動(dòng)裝置。2.3擬采用的研究方法1、理論運(yùn)用運(yùn)用機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、線性代數(shù)、工程測試技術(shù)、機(jī)械電氣控制技術(shù)等 課程的理論知識設(shè)計(jì)出符合條件的結(jié)構(gòu)。2、文獻(xiàn)調(diào)查通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和書籍，了解相關(guān)問題的理論基礎(chǔ)；通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)收 集資料；案例分析，經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。其查詢步驟主要有四個(gè)（1）明確杳找目的與要求；（2）選擇檢索工具；（3）確定檢索途徑和方法；（4）根據(jù)文獻(xiàn)線索，查閱原始文獻(xiàn)

17、。3、軟件仿真借助proematlab等軟件的測量和分析功能，研究機(jī)械手的各項(xiàng)性能指標(biāo), 測量機(jī)械手各關(guān)節(jié)和末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)的參數(shù)變化情況。2.4技術(shù)路線2.5實(shí)驗(yàn)方案1、末端執(zhí)行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一般來說，手術(shù)器械以連桿驅(qū)動(dòng)，基本沒有腕部的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且末端雙爪不 能相互獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，手術(shù)動(dòng)作靈活度較低。為增大手術(shù)動(dòng)作靈活度，本文所設(shè)計(jì)的 手術(shù)器械增加了一個(gè)腕部的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作和一個(gè)小爪的轉(zhuǎn)動(dòng)a由度，這樣手術(shù)器械就 具備了 4個(gè)口由度。單純的手術(shù)器械（指未安裝到遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)上的手術(shù)器械）貝有 4個(gè)自由度，其動(dòng)作分別為自身的轉(zhuǎn)動(dòng)、腕部機(jī)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)、手指繞公共軸的開合 和旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手術(shù)器械安裝到遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)上時(shí)，手術(shù)器械的門

18、由度數(shù)為7個(gè)，即遠(yuǎn)心 機(jī)構(gòu)的3個(gè)口由度加上其口身的4個(gè)口由度。這樣，手術(shù)器械就能夠完成抓取、 切割、剪切、夾持等動(dòng)作。2、末端執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析運(yùn)動(dòng)學(xué)分析包括兩部分：止運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)。正運(yùn)動(dòng)學(xué)主要是研究如何根 據(jù)機(jī)器人的關(guān)節(jié)空間相關(guān)變量求解機(jī)械臂上某點(diǎn)的笛卡爾空間相關(guān)變量，其研究 內(nèi)容包括關(guān)節(jié)空間的位置、速度、加速度向機(jī)械臂上某點(diǎn)的笛卡爾空間的位置、 速度和加速度的映射等。逆運(yùn)動(dòng)學(xué)研究如何根據(jù)機(jī)器人機(jī)械臂上某點(diǎn)的笛卡爾空 間相關(guān)變量求解機(jī)器人關(guān)節(jié)空間相關(guān)變量，其研究內(nèi)容是正運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆映射。為 了對機(jī)器人進(jìn)行精確控制，使機(jī)器人按照期望的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，須進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng) 學(xué)分析，計(jì)算手術(shù)器械末端點(diǎn)的止

19、運(yùn)動(dòng)學(xué)，并進(jìn)行工作空間求取。對微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人手術(shù)器械的位置運(yùn)動(dòng)學(xué)分析建立運(yùn)動(dòng)學(xué)坐標(biāo)系，并計(jì)算末 端執(zhí)行器的止運(yùn)動(dòng)學(xué)，以求取手術(shù)機(jī)器人器械的工作空間。3、用proe進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真通過此模塊，能夠設(shè)置機(jī)械手各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)約束和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，能夠直觀地觀 察機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)狀況，為機(jī)械手的實(shí)際應(yīng)用提供依據(jù)。而且，可以借助運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 軟件測量和分析功能，研究機(jī)械手的各項(xiàng)性能指標(biāo),測量機(jī)械手各關(guān)節(jié)和末端執(zhí) 行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)的參數(shù)變化情況。2. 6可行性分析本題涉及到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維圖形繪制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及閉環(huán)控制等多個(gè)方面。 以機(jī)械手末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，并就機(jī)械手的控制及驅(qū)動(dòng)進(jìn)行更細(xì) 的設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)整合成為一個(gè)完善的整體。本次設(shè)計(jì)使用到的計(jì)算機(jī)軟件proc三維繪圖軟件、mat lab運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件 以及其它常用輔助軟件，對于軟件操作的熟練度有一定的要求。所設(shè)計(jì)的機(jī)械手能夠滿足一定的運(yùn)動(dòng)范圍和精度要求，經(jīng)過手術(shù)中所需的詳 細(xì)計(jì)算證明其具有一定的工作可靠性。除此z外，機(jī)械手的整體極小，靈巧輕便, 可以滿足實(shí)際的使用要求。2. 7預(yù)期研究進(jìn)度研究時(shí)間:2015-2016春季學(xué)期中2