面向腹腔镜手术的力反馈型微器械研究.pdf

1、腹腔镜手术是微创手术的一种，相对于开腹手术，腹腔镜手术具有创伤小、失血少、痛楚轻、恢复快等优点。腹腔镜手术器械是完成腹腔镜手术的关键器械，常规腹腔镜手术器械具有自由度少、灵活性低，器械内摩擦力大，导致力学信息衰减及医生疲劳，操作存在杠杆效应等缺点。手术机器人微器械可以部分解决上述问题，但是仍然存在缺乏必要的力反馈和灵活度的限制。本文结合国内外手术机器人研究现状，对面向腹腔镜手术的力反馈型微器械进行研究。
　　论文首先针对腹腔镜手术

2、力反馈的要求，结合腹腔镜手术特点，设计了具有高强度、高灵敏度的双层十字梁式传感器结构，并对该结构进行了数学建模和仿真分析，得到了结构的最优参数；根据传感器安装空间要求，确定应变片的放置位置和排布方式，设计了相应的电桥电路；针对传感器信号较小的问题，设计了专门的信号采集放大电路。
　　其次，论文对传感器静态解耦进行了研究，确定了传感器解耦的方式，在此基础上，确定了传感器标定的方法。设计出三维力标定试验台，对传感器施加三个线性无关的力