Affiliation of Author(s):机电学院

Journal:医疗卫生装备

Key Words:机械臂;核磁环境;腹腔穿刺;运动学分析;

Abstract:目的:把传统的核磁成像技术和新兴的机器人技术进行融合,开创一种由机械臂代替人手、核磁共振仪代替人眼的全新手术模式。方法:利用蒙特卡罗法进行结构兼容性分析。依据磁场兼容性理论,将机械臂部件进行分类,分析机械臂的磁场兼容性问题,对机械臂的关键部件进行选材及选型;利用有限元分析法,对机械臂的大受力壳体进行受力分析以验证其可靠性。采用矩阵变换法和Robotics Toolbox工具箱构建出机械臂的正逆运动学模型。并利用五次多项式插值对机械臂的末端进行轨迹规划。结果:通过蒙特卡罗法求解出机械臂的工作空间,发现机械臂的工作空间完全包络核磁共振仪的内圈孔径,验证了机械臂的空间可达性。通过有限元分析可以得出机械臂的结构强度设计合理,且成功构建出了机械臂的运动学模型。通过轨迹规划发现各关节转速均匀,符合设计指标。结论:所设计机械臂构型合理,且满足核磁兼容性。

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Date of Publication:2018-02-15

Co-author:陈珂,Tian Wei,傅宇文

Correspondence Author:Shen Jianxin