微创机器人从手结构的设计及运动学分析

（1）
（2）
（3）
（4）
（5）

机器人末杆在及坐标系中的位姿矩阵为

(6)
其中



运动学方程逆解

根据正解结果，反求出机器人的各关节值。



工作空间分析

通过工作空间分析，按照实际的手术空间要求，得出机构的参数。

结合运动学分析及实际情况，设置机器人各杆的尺寸及极限位置如下：



结论

本文在分析“扭转打结法”打结过程的基础上，设计了一种新型的微创缝合打结机器人，并详细阐述了机器人的运动学解算过程，结合实际给出了设置机器人各杆的尺寸及极限位置的参数。

作者简介
尚凤玲 河南工业大学在读研究生。

参考文献
[1] howe d，yoky matsuoka．robotics for surgery[m]．london：biomed， 1999．
[2] 王田苗等. 医疗外科机器人的研究开发与产业化前景[j].机器人, 2000, 22(7):897～901．
[3] mayer, hermann; gomez, faustino; wierstra, daan.a system for robotic heart surgery that learns to tie knots using recurrent neural networks[j]. advanced robotics,, 2008, 22：1521-1537(17)．
[4] t.asao, s.yamaguchi, s.tsutsumi．experimental results and early clinical experience with an easy method for intracorporeal knot tying using a novel laparoscopic needleholder[j]．surgical endoscopy, 2007，21：1553-1556.
[5] 岳龙旺．外壳手术机器人缝合打结研究[d]．天津：天津大学，2006．