摘要：在分析医生显微缝合与打结动作和操作空间布置的基础上,采用向两个方向投影的方法,对医生的动作进行了记录和量化分析.分析了测量数据与机器人灵活度的关系,并以该关系作为整个设计分析的基础.根据投影几何以及显微手术数据得到了从手末端工具准确的三维灵活操作空间.根据测量得到的灵活空间运用逆运动学原理,对机器人的机构参数和关节的运动范围进行了计算.在理论分析和设计的基础之上,加工出了一台显微手术样机(MicroHand).

摘要：微创手术给外科机器人提出了较高的灵活性要求,但是机器人很难具有完全灵活的工作空间.首先提出象限分割的方法,即把手术工作空间分割为8个象限,确定微创外科机器人所需灵活工作空间只需要为手术工作空间的1/8.然后,给出微创外科机器人灵活工作空间与工作空间之间的解析关系,从而确定机器人的运动学参数.在此基础上,对自行设计的微创外科机器人结构进行了运动学参数优化设计.这种方法有效降低了微创外科机器人的灵活性要求,解决了机器人结构尺寸与灵活性之间的矛盾.

摘要：针对微创手术对机器人提出的高灵活性要求,设计出一种具有混联结构的微创外科手术机器人,并通过灵活工作空间分析进行结构优化,为合理布置手术切口及规划手术路径,利用末端手术工具服务球和服务区进行工作空间灵活性分析,通过数值解得到混联机器人工作空间内任意点的灵活度,并绘制出工作空间水平截面灵活性分布图,为手术切口位置和工具杆末端运动路径提供工作数据;再以工作空间水平截面灵活度大于0.85的灵活点数目作为评价指标,定量分析了姿态机构腕关节转角范围及手术工具杆长度对灵活性的影响,为微创外科混联机器人的结构优化提供了计算依据。仿真对比和优化后的实物实际运动结果均证明了该混联机器人可满足微创手术的灵活性要求。

摘要：工作空间是并联构型装备性能评价的一项重要指标。基于逆运动学模型,给出新型三坐标并联动力头A3头的可达工作空间和灵活工作空间的定义,并根据工程实际限制,列出了杆长、关节转角、电主轴干涉和奇异性等约束条件,进而利用数值搜索法确定出满足约束条件的工作空间和灵活工作空间的边界,为动力头的详细结构设计提供了理论依据。

摘要：机器人应用于腹腔、胸腔等外科手术中,可以提高手术质量,降低医生劳动强度,减少病人痛苦。设计了一种辅助微创外科手术机器人,在机械结构上采用模块化设计方法降低机器人结构的复杂度和缩短设计周期;采用了被动式手腕关节结构使机器人更加符合实际需求。运用几何与解析法相结合的方式求得了机器人运动学逆解,通过灵活工作空间分析表明,该机器人具有足够大的灵活空间以满足实际工作需求。最后通过ADAMS运动学仿真,证实该机器人可以很好地完成所规定的任务。

摘要：医疗辅助机器人的灵活性是衡量设计优劣的重要指标;从神经外科立体定向手术需求出发,定义了任务灵活度,提出了一种机器人工作空间灵活性的分析方法,并用该方法比较得出一种关节型机器和一种圆柱坐标机器人操作灵巧性上的差异,完成了机器人的构型选择。

摘要：机器人的灵活性是机器人运动学中比较重要的一个性能;本文利用几何构图法和数值分析方法对一种可变形多足移动机器人腿部机构的灵活性进行了分析研究;研究证明了可变形多足移动机器人腿部机构在平面内的灵活度;并通过计算空间自由度,对可变形移动机器人腿部机构在空间内的灵活性进行了初步研究;通过解算几何关系,给出仿真结果;最后依据灵活性分析结果对腿部机构的工作性能和逆解存在状况进行了分析研究。

摘要：为满足电子、食品及医药等工业领域生产对少自由度高速并联机器人的需求,设计了一种4-R(2-SS)型高速并联机器人。以该机器人机构为研究对象,基于螺旋理论对4-R(2-SS)型并联机构的自由度研究,建立了4-R(2-SS)型并联机构的数学模型,求出机器人的灵活工作空间。提出了以机器人灵活工作空间边界为约束条件,以末端执行器运动误差为目标函数函数,对末端执行器轨迹位置参数优化,并进行运动仿真分析。结果表明对机器人轨迹位置的参数优化有效降低了各主动臂转动幅度,增加了运动平稳性,同时验证了机器人具有高速、高加速度的运动性能。