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一种丝传动手术器械力位传递模型及误差补偿方法技术

技术编号:41689987 阅读:31 留言:0更新日期:2024-06-14 15:39
本发明专利技术公开一种丝传动手术器械力位传递模型及误差补偿方法,属于丝传动力位传递模型技术领域,目的在于解决现有技术存在的在张力变化情况下影响手术器械位置传输精度的问题。本发明专利技术的构建过程为:步骤一:建立单滑轮张力传递模型,得到滑轮转动状态下,滑轮上任一点处前后张力变化关系;步骤二:根据单滑轮张力传递模型建立单滑轮位移传递模型:步骤三:建立多滑轮系统弯‑直混合弧段模型:步骤四:建立多滑轮系统弯‑直混合段以外的前置绳段及后置绳段位移传递模型,得到前置绳段位移传递模型和后置绳段位移传递模型:步骤五:建立多滑轮丝传动单方向传动系统力位传递模型:步骤六:结合钢丝绳传输方向设定开关函数并建立闭环传动系统力位模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于丝传动力位传递模型,具体涉及一种丝传动手术器械力位传递模型及误差补偿方法


技术介绍

1、机器人辅助微创手术可以克服传统腹腔镜手术中器械灵活度低、术者易疲劳等缺点,术者可以通过控制手柄并观看放大的3d高清显示屏来控制机器人,同时还可以保持合适的身体姿势实现机器人手眼协调。但是,多数微创手术机器人采用主从式操作方式,并未提供术中触觉反馈,缺乏触觉反馈会导致医生在抓握和缝合过程中施加的力不足或过大。

2、为解决触觉反馈的问题,传统方法是在器械末端安装力传感器,或通过基于手术器械结构建立精准的数学模型来估计末端作用力。

3、应用丝传动进行动力传输是微创手术器械设计采用的重要途径之一,丝传动动力传输满足手术器械结构尺寸要求的同时使得驱动器远离末端执行机构,并且丝传动具有轻巧、占用空间小、操作方便、柔韧性强和抗拉强度高等优点,在空间狭小及需驱动自由度数目多的场合应用广泛。

4、但是,丝传动手术器械为实现从传动箱到末端执行器的动力传递,需要设置一个或多个滑轮以改变动力传输方向;参见图1,为手术器械设置两个滑轮时闭环结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,所述传递模型构建过程为:

2.根据权利要求1所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤一所述的建立单滑轮张力传递模型具体为:

3.根据权利要求2所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤二中所述的根据单滑轮张力传递模型建立单滑轮位移传递模型具体为:

4.根据权利要求3所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤三所述的建立多滑轮系统弯-直混合弧段(6)模型具体为:

5.根据权利要求4所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤四所述的建立多滑轮系统弯...

【技术特征摘要】

1.一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,所述传递模型构建过程为:

2.根据权利要求1所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤一所述的建立单滑轮张力传递模型具体为:

3.根据权利要求2所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤二中所述的根据单滑轮张力传递模型建立单滑轮位移传递模型具体为:

4.根据权利要求3所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤三所述的建立多滑轮系统弯-直混合弧段(6)模型具体为:

5.根据权利要求4所述的一种丝传动手术器械力位传递模型,其特征在于,步骤四所述的建立多滑轮系统弯-直混合段以外的前置绳段...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯美孙健杨鑫蕊郝永峰刘东渤卢秀泉
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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