并聯(lián)RCM機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合及典型機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析.pdf

1、微創(chuàng)手術(shù)是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的三大主流之一，微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人中廣泛使用RCM機(jī)構(gòu)。本文主要研究不同自由度的RCM機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合及典型機(jī)構(gòu)2-CRRR-CRR的運(yùn)動(dòng)學(xué)、性能分析、機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化及樣機(jī)設(shè)計(jì)控制，其主要內(nèi)容概括如下：
　　為了增加RCM機(jī)構(gòu)的多樣性，首先綜合出滿(mǎn)足條件的分支，然后利用這些分支進(jìn)行RCM機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合，部分機(jī)構(gòu)具有向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化的潛力。
　　由于使用線性驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)具有更高的剛度和承載能力，所以從綜合出的R

2、CM機(jī)構(gòu)中篩選出便于加工制造的機(jī)構(gòu)2-CRRR-CRR。運(yùn)用螺旋理論對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自由度分析，可以得到機(jī)構(gòu)具有繞固定點(diǎn)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)移動(dòng)自由度。建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，采用閉環(huán)矢量法分別對(duì)三個(gè)分支求解，分別將三個(gè)分支矢量展開(kāi)分析可以求得機(jī)構(gòu)的反解，即驅(qū)動(dòng)件移動(dòng)的距離關(guān)于機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)兩個(gè)姿態(tài)和一個(gè)移動(dòng)量的表達(dá)式。
　　機(jī)構(gòu)的反解表達(dá)式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，可以獲得驅(qū)動(dòng)的速度與動(dòng)平臺(tái)速度之間的關(guān)系，利用求解出來(lái)的兩個(gè)矩陣J和G來(lái)求解機(jī)構(gòu)的反解奇異、正