主從異構(gòu)手術(shù)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)誤差如何進(jìn)行分析

　　隨著相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，主從異構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)在微創(chuàng)手術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。主從異構(gòu)機(jī)器人面向操作者和手術(shù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有設(shè)計(jì)周期短和針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但由于主從異構(gòu)機(jī)器人的異構(gòu)性對(duì)機(jī)器人的控制、設(shè)計(jì)和制造等方面都產(chǎn)生了不可忽視的影響，需要在研究的基礎(chǔ)上，提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施。本文就不同的主從異構(gòu)機(jī)器人的誤差分布情況進(jìn)行了分析和比較，探討了減小主從異構(gòu)機(jī)器人末端誤差的相關(guān)方法。 首先，分別具體分析了PHANToM主手、BH600神經(jīng)外科手術(shù)機(jī)器人和“妙手”喉部手術(shù)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)方式。在此基礎(chǔ)上，確定了機(jī)器人各桿件上的坐標(biāo)架和關(guān)節(jié)參數(shù)，并運(yùn)用機(jī)器人領(lǐng)域中的通用建模方法D-H方法，建立主手和從手機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。 其次，分析了影響主從機(jī)器人末端執(zhí)行器的誤差的因素，比較了各種機(jī)器人誤差建模的方法。并選用了矢量法中的攝動(dòng)法，在主從手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分別建立主手和從手機(jī)器人的誤差模型。 最后，提出利用蒙特卡洛方法模擬主手和從手機(jī)器人的姿態(tài)誤差在其工作空間內(nèi)的分布狀況，并在Matlab軟件環(huán)境中，最終實(shí)現(xiàn)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)機(jī)器人末端誤差值和繪制主從手誤差分布圖。通過(guò)比較不同主從手誤差分布差異和運(yùn)動(dòng)匹配性，進(jìn)一步討論主從手操作過(guò)程中減小末端執(zhí)行器誤差的有效方法。