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脊柱微創手術並聯機器人設計方法(精)/智能機電技術叢書

作者：荊學東|責編:高軍曉
出版社：上海科技
ISBN：9787547871478

出版日期：2025/06/01
裝幀：精裝
頁數：116

人民幣：RMB 80 元售價：元

內容大鋼

本書聚焦當前研究熱點「醫療機器人」領域的脊柱微創手術機器人設計研究。脊柱手術機器人的研究涉及醫學、機械工程、控制科學與工程、電腦科學與技術、人工智慧等學科，是醫工交叉融合的典範。目前在脊柱手術機器人設計研究中，對機器人機構運動學設計和機器人運動控制技術、方法的研究較多，對於零部件尺寸公差對運動鏈的影響的研究較少，本書在這方面做了嘗試。全書主要包括脊柱微創手術並聯機器人設計、基於神經網路的脊柱微創手術並聯機器人運動學、基於對偶四元數的脊柱微創手術並聯機器人的運動學、脊柱微創手術並聯機器人運動學模擬及工作空間分析、脊柱微創手術並聯機器人的公差分配及優化設計等。
本書主要讀者對象包括從事醫療手術機器人研究的科研人員、博士研究生和碩士研究生等。

作者介紹

荊學東|責編:高軍曉

第1章  緒論
  1.1  脊柱微創手術及脊柱手術機器人概述
  1.2  脊柱手術機器人國內外研究進展
    1.2.1  國外研究進展
    1.2.2  國內研究進展
  1.3  本書的主要內容及研究意義
第2章  脊柱微創手術並聯機器人設計
  2.1  脊柱手術機器人設計要求
  2.2  脊柱手術機器人技術設計路線
  2.3  機構選型
  2.4  脊柱手術機器人相關參數確定
  2.5  脊柱手術機器人並聯機構設計
  2.6  脊柱手術機器人驅動及傳動部件選型
第3章  基於神經網路的脊柱微創手術並聯機器人運動學
  3.1  脊柱微創手術並聯機器人逆向運動學
    3.1.1  並聯機器人運動描述
    3.1.2  並聯機器人逆向運動學求解——基於齊次坐標的方法
    3.1.3  實例計算
  3.2  基於神經網路的脊柱微創手術並聯機器人正向運動學
    3.2.1  正向運動學解析法
    3.2.2  正向運動學數值法
    3.2.3  基於遺傳演算法優化神經網路結構
    3.2.4  基於L-M演算法的正解補償
    3.2.5  實驗結果驗證
第4章  基於對偶四元數的脊柱微創手術並聯機器人運動學
  4.1  六自由度並聯機器人平台概述
  4.2  基於對偶四元數的並聯機器人運動學
    4.2.1  對偶四元數簡介
    4.2.2  逆向運動學
    4.2.3  正向運動學
  4.3  運動學正解案例
第5章  脊柱微創手術並聯機器人運動學模擬及工作空間分析
  5.1  三維模型的建立
  5.2  運動學模擬過程
  5.3  運動學模擬結果分析
  5.4  工作空間分析
    5.4.1  位置可達工作空間的約束條件
    5.4.2  並聯機器人位置可達空間的求解方法
    5.4.3  可達工作空間的推廣
第6章  脊柱微創手術並聯機器人的公差分配及優化設計
  6.1  尺寸公差對並聯單鏈的影響
  6.2  形位公差的影響
  6.3  公差優化目標與約束
  6.4  優化設計
    6.4.1  優化目標的選擇
    6.4.2  粒子群演算法
    6.4.3  結構參數優化
附錄基於神經網路和對偶四元數的機器人正向運動學求解
參考文獻

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