论文研究-腹腔微创手术机器人“妙手 A”系统的精度标定 .pdf

微创手术机器人是现代医疗技术发展的重要方向，其在减少手术创伤、加快患者康复等方面具有显著的优势。在微创手术机器人系统中，“妙手A”机器人系统具有高精度的运动能力，这是确保手术安全和提高手术成功率的关键因素之一。 精度标定是机器人领域中的一项重要技术，它能够确保机器人系统按照预定的精度执行任务。在微创手术机器人中，精度标定更为重要，因为它直接关系到手术的精确性和病人的安全。腹腔微创手术机器人“妙手A”系统的精度标定，主要目的是测量并调整机器人各部分的运动误差，以确保其在实际手术中的精确运动和操作。 文章中提到的便携式三坐标测量仪是一种高精度测量工具，可以用于测量空间点的位置，从而对机器人的运动精度进行准确标定。通过三坐标测量仪的辅助，可以实现对“妙手A”系统机器人主操作手的直线误差、从操作手的跟随误差等关键参数的测量，这些参数是评价机器人能否在实际手术中发挥作用的重要指标。 精度标定的过程包括确定机器人末端执行器的定位误差，这涉及将实际位置与指令位置坐标转换到同一坐标系并求差值。由于机器人系统坐标系与检测系统坐标系存在差异，这种差异会造成重合误差，因此需要通过标定来降低这种误差，以提高机器人的定位精度。 在实际应用中，“妙手A”系统的精度标定结果表明，其主操作手直线误差达到了0.5mm的水平，从操作手跟随误差小于0.56mm，重复直线运动误差的平均误差为0.32mm。这些数据说明“妙手A”系统在模拟和实际操作中展现出高度的一致性和稳定性，从而确保了其在实际手术操作中的可靠性。 此外，为了进一步验证“妙手A”系统的主从手运动一致性，文章中提到了进行主从运动实验和动物实验，这些实验结果显示了主从手运动之间的高度一致性，从而证明了该系统具备在手术中应用的潜力。 微创手术机器人的研究和发展，不仅仅是技术上的创新，更是在医疗领域中对提升手术质量、保障患者安全具有深远的影响。随着机器人技术的不断进步，未来在机器人辅助手术中将会看到更多的创新应用，为患者提供更安全、更精确的手术治疗。