繩驅(qū)動介入主動導(dǎo)管建模與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、心腦血管疾病已經(jīng)成為嚴(yán)重威脅人類健康的殺手之一，而傳統(tǒng)的介入手術(shù)存在可控性差，通用性低，對施術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)依賴度高等問題，為此本文提出了一種繩驅(qū)動介入主動導(dǎo)管系統(tǒng)，來探索解決上述問題的可行方案。
　　單節(jié)導(dǎo)管單元由骨架彈簧、硅膠管、驅(qū)動繩及連接頭組成，為提高主動導(dǎo)管的靈活性與通用性，通常采用多節(jié)主動導(dǎo)管單元串聯(lián)的方式以增加自由度適應(yīng)不同的治療環(huán)境。設(shè)計了輔助操控機(jī)構(gòu)，使得醫(yī)生可以在手術(shù)室外進(jìn)行手術(shù)。針對繩索的驅(qū)動方式，設(shè)計了驅(qū)動繩張緊

2、繞放機(jī)構(gòu)，確保驅(qū)動精度。
　　為進(jìn)一步探究導(dǎo)管的彎曲變形機(jī)理，綜合了現(xiàn)有的大撓度假設(shè)與圓弧假設(shè)，在多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS中建立導(dǎo)管的柔體模型，根據(jù)驅(qū)動繩與骨架彈簧的不同功能特性分別建立了柔體模型，用仿真所得的結(jié)果與兩個假設(shè)理論進(jìn)行比較分析，得出了兩個假設(shè)各自的適用條件與范圍。
　　在分析了導(dǎo)管彎曲規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立了導(dǎo)管運(yùn)動學(xué)模型，由單節(jié)導(dǎo)管的正向運(yùn)動學(xué)推導(dǎo)出多節(jié)串聯(lián)的快速正向運(yùn)動學(xué)解算算法，隨后分析了單節(jié)主動導(dǎo)管單元