介入手术机器人滑轮绳索系统传动特性的研究*

作者：殷杰，齐飞，鞠峰，陈柏* 日期：2018-07-06/span> 浏览：2835 查看PDF文档

                                                           介入手术机器人滑轮绳索系统传动特性的研究*
                                                                          殷杰，齐飞，鞠峰，陈柏*
                                                       （南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016）

摘要：针对介入手术导管机器人绳索运动过程中存在非线性摩擦力的问题，对滑轮绳索系统传动特性进行了研究，利用经典Capstan方程对传动过程中绳索受力进行了分析，建立了摩擦力与包角的函数关系，并根据Power法则分析了摩擦力与材料接触特性的关系；利用拉力传感器对传动过程中绳索的输入力和输出力进行了测量，并通过改变包角大小对绳索系统摩擦力进行了实验，分析了传动模型的准确性。研究结果表明：滑轮绳索系统运动过程中摩擦力大小与包角及材料的接触特性有关，当采用高分子材料作为驱动绳索时，考虑到粘弹性变形，绳索受到的摩擦力较小，系统传动效率可到达90%，保证了力控制的精度。

关键词：介入手术机器人；力控制；滑轮绳索模型

中图分类号：TH112.3；TP242.3                       文献标志码：A                     文章编号：1001-4551(2018)06-0560-06

本文引用格式：
殷杰，齐飞，鞠峰,等.介入手术机器人滑轮绳索系统传动特性的研究［J］.机电工程，2018，35(6)：560-565.
YIN Jie, QI Fei, JU Feng, et al. Characteristics of cablepulley system for interventional surgical robot［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2018,35(6):560-565.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn