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颅颌面穿刺机器人系统研究

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颅颌面穿刺机器人系统研究
论文目录
 
摘要第1-5页
Abstract第5-10页
第1章 绪论第10-21页
  1.1 课题研究的背景及意义第10页
  1.2 微创机器人手术系统研究概况第10-16页
    1.2.1 国外微创机器人手术系统研究现状第11-13页
    1.2.2 国内微创机器人手术系统研究现状第13-15页
    1.2.3 国内外专用穿刺机器人手术系统第15-16页
  1.3 手术空间导航技术研究概况第16-18页
    1.3.1 手术定位系统研究现状第16-17页
    1.3.2 空间配准技术研究现状第17-18页
  1.4 手术机器人安全控制机制研究概况第18-19页
    1.4.1 虚拟安全屏障研究现状第18页
    1.4.2 柔顺控制策略研究现状第18-19页
  1.5 本文主要研究内容第19-21页
第2章 颅颌面穿刺手术流程分析与系统构建第21-30页
  2.1 引言第21页
  2.2 颅颌面穿刺机器人手术系统设计要求第21-22页
  2.3 颅颌面穿刺机器人的手术方案第22-24页
    2.3.1 机器人穿刺手术的流程分析第22-23页
    2.3.2 机器人穿刺手术的运动规划第23-24页
  2.4 颅颌面穿刺机器人手术系统构建第24-29页
    2.4.1 六自由度串联机器人第25-26页
    2.4.2 光学定位系统第26-27页
    2.4.3 六维力传感器系统第27-28页
    2.4.4 上位机控制系统第28-29页
  2.5 本章小结第29-30页
第3章 颅颌面穿刺手术机器人运动特性分析第30-40页
  3.1 引言第30页
  3.2 正运动学解算第30-33页
    3.2.1 机器人坐标系描述第30页
    3.2.2 运动学方程求解第30-32页
    3.2.3 机器人工作空间分析第32-33页
  3.3 逆运动学解析第33-36页
    3.3.1 解析法求解逆运动学第33-35页
    3.3.2 基于Matlab Robotics Toolbox的运动学验证第35-36页
  3.4 机器人雅可比矩阵及动力学方程推导第36-39页
    3.4.1 雅克比矩阵的推导与验证第36-37页
    3.4.2 拉格朗日法推导动力学方程第37-39页
  3.5 本章小结第39-40页
第4章 基于光学定位系统的手术空间配准第40-53页
  4.1 引言第40页
  4.2 光学定位系统下的空间配准研究第40-41页
  4.3 视觉定位器与穿刺机器人之间的配准技术第41-50页
    4.3.1 基于平面测量法的空间配准第41-43页
    4.3.2 改进型旋转配准法的空间配准第43-47页
    4.3.3 直线旋转配准法的空间自动配准第47-50页
  4.4 空间配准精度验证实验第50-52页
    4.4.1 空间配准验证方式第50-51页
    4.4.2 空间配准结果分析第51-52页
  4.5 本章小结第52-53页
第5章 颅颌面穿刺机器人的安全控制策略第53-65页
  5.1 引言第53页
  5.2 安全控制策略第53-55页
    5.2.1 手术空间的区域划分第53-54页
    5.2.2 基于SimMechanics的安全控制模型第54-55页
  5.3 阻抗控制理论基础第55-59页
    5.3.1 阻抗控制策略的设计第55-57页
    5.3.2 阻抗控制参数分析第57-59页
  5.4 基于视觉导航系统的阻抗控制研究第59-64页
    5.4.1 传统阻抗控制方法研究第59-60页
    5.4.2 模糊自适应阻抗方法研究第60-64页
  5.5 本章小结第64-65页
第6章 颅颌面穿刺手术实验研究第65-77页
  6.1 引言第65页
  6.2 安全机制相关技术实现第65-69页
    6.2.1 末端穿刺工具重力补偿第65-67页
    6.2.2 末端六维力信号处理第67-68页
    6.2.3 阻抗函数的离散化表达第68-69页
  6.3 穿刺机器人安全控制实验第69-72页
    6.3.1 末端执行器的跟随测试第69-70页
    6.3.2 机器人在不同空间的安全测试第70-72页
  6.4 颅颌面穿刺手术模拟实验第72-76页
    6.4.1 手术条件及流程第72-75页
    6.4.2 颅颌面穿刺实验结果分析第75-76页
  6.5 本章小结第76-77页
结论第77-78页
参考文献第78-82页
攻读学位期间发表的论文及其它成果第82-84页
致谢第84页

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