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题名柔性医用机械臂末端空间定位误差建模与分析
被引量：1
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作者
张鹏
陈惠贤
裘应驰
雷武乐
李双
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机构
兰州理工大学机电工程学院
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出处
《甘肃科学学报》
2022年第5期18-25,共8页
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文摘
柔性医用机械臂末端定位的精准性对放疗非常重要,针对柔性医用机械臂末端空间定位精度差这一问题,分析机械臂的关节减速器动态回转误差和连杆柔性引起的末端空间定位误差。利用拉格朗日法建立了柔性医用机械臂的动力学模型,分析RV减速器的动态回转误差,建立RV减速器摆线针轮回转副的啮合刚度模型;在关节传动误差与连杆柔性的耦合作用下建立柔性医用机械臂末端空间定位误差模型,采用近似方法对机械臂动力学模型进行逆动力学求解,并拟合得到RV减速器输出驱动力矩和臂杆模态响应函数,通过仿真对比分析关节减速器RVSHPR-110E、RV320E、RV40E,发现RV减速器的刚度越大其产生的关节传动误差越小,从而造成机械臂末端空间定位误差也就越小。研究为柔性医用机械臂末端空间动态定位误差的补偿提供了理论依据。
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关键词
柔性医用机械臂
动力学模型
逆动力学
定位误差模型
RV减速器
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Keywords
Flexible medical manipulator
Dynamic model
Reverse dynamics
Positioning error model
RV reducer
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分类号
TH128
[机械工程—机械设计及理论]
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题名生物力学影响的靶区位姿精度保持方法研究
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作者
李瑞星
张来喜
陈惠贤
宋明涛
雷武乐
张鹏
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机构
兰州理工大学机电工程学院
中国科学院近代物理研究所
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出处
《中国医学物理学杂志》
CSCD
2021年第3期375-381,共7页
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基金
国家自然科学基金(51765031)。
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文摘
目的:分析二次摆位中靶区位姿在生物力学影响下的器官肿瘤变形规律,控制机械臂位置来补偿此误差。方法:利用解剖学和生物力学相关知识,通过Mimics v17.0软件建立包含肿瘤的肺组织有限元模型,将建立的有限元模型导入ANSYS15.0,利用前人总结的生物力学特性参数仿真分析肺和肿瘤的变形误差。结果:得到在二次摆位中肺组织最大变形为21.24 mm,肿瘤最大变形为3.17 mm,并利用二次多项式拟合给出了误差模型,摆位验证后其误差变形均在此范围内,其中头脚方向变形最大。结论:基于自主设计的六自由度摆位医用机械臂提出一种通过前馈修正的位置控制方法,该方法在二次摆位过程中可以预先补偿肿瘤的位移误差,提高放疗精度和效率,减少对治疗靶区周围正常组织的损伤。
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关键词
靶区位姿
生物力学
变形误差
前馈修正
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Keywords
target position
biomechanics
deformation error
feed-forward correction
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分类号
R318
[医药卫生—生物医学工程]
R811.1
[医药卫生—基础医学]
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