力反馈主手重力平衡方式改进

力反馈装置不仅需要实现静平衡,同时还要降低惯性提高动态透明性。文中采用弹簧补偿重力不平衡力矩的方式,改进了主手2,3关节的平衡结构,实现了主手在各种位形下的自主平衡。对改进方案的效果验证表明,在有效工作空间中各关节残余重力矩不超过4%,工作空间中各点的不平衡力小于0.1 N,主手的惯性力减小了71.2%,很大程度上提高了主手的动态性能。

主-从式手术机器人运动一致性分析

采用成熟的机器人误差理论建立了主-从手术机器人位姿误差模型,开发了基于MATLAB的位姿误差计算程序.采用蒙特卡罗法绘制了最大位姿误差图谱,对两种主手与三种从手机器人进行了仿真计算和运动一致性分析,给出了运动一致性条件,为进行主-从操作机器人精度设计提供了理论依据.

手术机器人力感主手不完全重力平衡性能研究

结合力感主手动力学方程,分析了主手在不完全重力平衡时,不平衡力对主手力感性能的影响。给出了重力不平衡项的变化范围,以及在不影响力感精度前提下主手的质心位置变化范围,并应用Adams和Matlab软件联合仿真,对主手的透明性在完全重力平衡和不完全重力平衡两种状态下进行分析对比。结果表明:当质心在该范围内时,可以减小机构惯性力,提高力感性能,同时又不会影响主手的刚度和可操作性。