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前列腺针刺机器人的动力学建模与仿真研究

作者：王富刚，时运来，张军,等日期：2020-01-15/span> 浏览：1480 查看PDF文档

前列腺针刺机器人的动力学建模与仿真研究*

王富刚，时运来*，张军，付少蕾，吴文博

(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏南京 210016)

摘要：针对六自由度前列腺针刺机器人动力学问题，以设计加工的一款新型串联前列腺针刺机器人为对象，对前列腺针刺手术机器人的穿刺过程进行了研究。首次采用了RCM调姿和针刺单位作动的定义，在把单位作动等效成挠动的情况下，建立了机器人等效动力学模型；用拉格朗日方法求得了机器人动力学方程，并利用ADAMS和Matlab软件进行了动力学仿真分析与方程验证，得到了针尖点的运动曲线和各关节的动力学特性曲线。研究结果表明：机器人各关节动力学方程解析曲线与仿真曲线相关系数分别对应为0.4、0.75、0.50、0.74和0.74，吻合程度良好；并以此为基础，对机器人的动力元件进行了选型与校核。

关键词：前列腺针刺机器人；远程运动中心；等效动力学模型；拉格朗日方法

中图分类号：TP122；TP242 文献标识码：A 文章编号：1001-4551(2019)12-1314-06

本文引用格式：
王富刚，时运来，张军,等.前列腺针刺机器人的动力学建模与仿真研究［J］.机电工程，2019，36(12)：1314-1319.
WANG Fugang, SHI Yunlai, ZHANG Jun, et al. Dynamics modeling and simulation of prostate needleinsertion robot［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2019,36(12):1314-1319.
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