山东大学学报(工学版)

作者：赵洪华,赵建,段星光,胡志通,田倩倩,赵耀华

单位：1. 济南大学机械工程学院, 山东 济南 250022；2. 北京理工大学智能机器人研究所, 北京 100081

关键词：手术机器人,构型设计,线形扫描球,干涉分析,效率,

基金：国家重点研发计划(2018YFF01013402);国家自然科学基金资助项目(61673064);北京市自然科学基金项目(L182025 & 4192053);山东省自然科学基金项目(ZR2018MF022);山东省重点研发计划项目(2017CXGC0905);山东省重点研发计划项目(2017CXGC1505);山东省重点研发计划项目(2018CXGC0901)

基于颌骨重建手术要求和手术机器人设计准则,提出主被动结合的7自由度3手臂构型方案。为了满足手术机器人机械臂干涉分析高效率的要求,采用线形扫描球(linearly swept sphere, LSS)单元体模型简化复杂结构的机械臂,构建两圆柱体之间、圆柱体与半球体之间以及两半球体之间的干涉数学模型,并提出有效干涉点的概念及干涉点有效性的判断方法,得到机械臂在任意位置下的干涉判断准则。基于机器人平台的无干涉控制试验验证了方法的正确性,与传统干涉分析方法相比,该方法简化了基本几何体模型干涉分析的判据和过程,减少了模型相互之间干涉判断的次数,进一步提高了干涉分析的效率。

来源：2019年第6期

《山东大学学报(工学版)》期刊编辑部

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