导读:本文包含了夹持力论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:手术机器人,夹持力检测,遗传算法优化,神经网络
夹持力论文文献综述
黄佳清[1]（2019）在《手术机器人的夹持力检测及其反馈控制研究》一文中研究指出力感知在微创手术机器人辅助手术中具有重要的作用,可以提高手术的安全性、透明性,让医生有更好的手术沉浸感。但是由于手术机器人末端执行器需要接触人体组织,具有非常高的清洁度、电磁干扰等要求,所以很难在器械上集成力觉传感器,因此力感知没有很好的应用到手术机器人上。针对这个问题,本文将研究具有夹持力检测及其反馈的手术机器人。首先对手术机器人进行运动学建模,由于手术机器人从手末端执行器特殊的钢丝传动结构,手术机器人位姿的变化也会对末端夹持力有影响,所以先分析了从手运动对夹持力的影响。然后根据实时性等要求,设计快速求解析逆解的方法,解决传统雅克比矩阵求逆解速度慢的问题。其次对手术机器人从手末端执行器夹持力的检测方法进行研究,设计一种无传感器夹持力检测方案。该方案主要是通过遗传算法优化的神经网络去学习得到电机输出信号和夹持力之间的模型,根据得到的模型,手术过程中可以在线根据当前电机输出信号估计夹持力。为了说明无传感器检测方法的准确性等优点,将无传感器夹持力检测方法与基于传感器的夹持力检测方法一起进行有效性分析,无传感器夹持力的检测方法精确度高,并且没有迟滞问题,使用上更为简单有效、成本低。再对夹持力反馈控制进行研究,首先分析主从力控制系统,通过建立人手-主手模型,分析了力反馈控制系统中人手引入的动态干扰,针对具有人手动态干扰、阻抗模型不确定的系统,设计模糊PID作为夹持力反馈控制系统的闭环力控制器,并仿真验证控制器的响应效果,验证设计的力反馈控制方法可以快速、准确地反馈夹持力。最后搭建了相关研究内容的验证平台,先通过手术机器人的主、从手相对位移的对比,验证所设计快速求解析逆解的方法的实用性;然后对更简单有效的无传感器夹持力检测方案进行验证,对比Flexiforce传感器检测的真实夹持力,可以验证设计的夹持力检测方案具有较高的精确度;最后进行夹持力检测与力反馈整体实验,通过对比反馈到人手的夹持力和检测到从手的夹持力,验证本文所研究的模糊PID力控制器具有响应快,准确度高的优点。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
王俊,张海洋,金鑫,姬江涛,高颂[2]（2019）在《穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统设计与试验》一文中研究指出针对夹持力可调式穴盘苗自动移栽机取苗爪安装空间狭小、检测装备布置不当易伤苗或回带钵苗基质等问题,基于聚偏氟二乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜与软硬件融合信号调理技术,提出了一种穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统,该系统由PVDF压电薄膜、信号调理电路、无线通信模块、信号采集软件系统组成。通过PVDF压电薄膜实时监测取苗爪对苗钵夹持力的变化情况,利用压电效应将夹持力转换为电荷量;通过信号调理电路,完成电荷-电压信号转换、信号放大、工频信号消除,以及削弱地面激励与自动移栽机工作产生的振动噪声;通过无线通信模块将硬件调理后的夹持力信号发送至基于Lab VIEW的信号采集软件系统,并采用卡尔曼滤波器滤除残余的振动噪声,最终实现苗钵夹持力的精确测量、显示、存储、报警等功能,达到减少苗钵损伤率、提高移栽成功率的目的。标定试验结果表明,夹持力检测传感器的平均线性决定系数为0. 991 4,平均灵敏度为1. 002 7,精度为6. 024%,满足移栽作业过程中夹持力测量准确性的要求;室内试验结果表明,苗钵夹持力检测系统具有较好的稳定性和一致性,适用于自动移栽取、投苗过程中苗钵夹持力的精准监测。(本文来源于《农业机械学报》期刊2019年05期）
薛人峰[3]（2018）在《微型腹腔手术机器人丝传动传输特性及夹持力估计研究》一文中研究指出近年来微创手术机器人集成化、小型化、便携化逐渐成为医疗机器人领域的研究热点,与体积庞大、价格昂贵的腹腔微创手术机器人相比,微型微创手术机器人具有体积小、成本低、价格低廉等优点,具有很高的研究和应用价值。虽然微型微创手术机器人在一些关键技术上取得了较大突破,但是由于微型微创手术机器人末端器械结构复杂以及所采用的丝传动系统在力和位移传输过程中具有明显的迟滞特性,能够准确实时地控制末端器械力和位移仍然是微型微创手术机器人的研究热点和难点。因此,本文针对末端器械丝传动系统传输特性建模、夹持力估计及集成式力传感测量系统设计等问题展开研究,对提高微型微创手术机器人位置控制精度和夹持力预测性能具有重要的理论意义和实用价值。针对微型微创手术机器人丝传动系统的迟滞特性导致的末端器械位置跟踪误差大的问题,建立末端器械丝传动系统传输特性模型。确立微型微创手术机器人末端器械夹持钳结构及绕线方案,由绳轮接触区域的钢丝绳微元受力分析,考虑钢丝绳弯曲刚度效应,分析了单组绳轮系统钢丝绳拉力传输损失,开展了单组绳轮系统静态和动态条件钢丝绳拉力传输特性实验,实验验证了钢丝绳拉力传输损失特性及迟滞特性,基于单组绳轮系统钢丝绳拉力传输损失特性,建立了微型腹腔手术机器人丝传动系统力和位移传输特性模型。针对微型微创手术机器人末端器械夹持力估计问题,提出了一种基于丝传动系统传输特性模型的夹持力估计方法。分析了夹持钳运动情况下导向滑轮之间摩擦损失及末端器械俯仰偏摆运动的耦合特性。结合导向滑轮之间摩擦损失及俯仰偏摆运动耦合特性,基于丝传动系统传输特性模型对末端器械夹持钳进行了夹持力估计,实验验证了耦合特性的正确性以及夹持力估计方法的有效性,实现了传感器安装在末端器械驱动端的夹持力估计。针对微型微创手术机器人末端器械安装和集成力传感器比较困难的问题,设计了一种基于光纤光栅的集成式力传感测量系统,安装在微型微创手术机器人驱动端,用于末端器械夹持钳夹持力估计研究。标定并测试了所研制的集成式力传感测量系统,与商用的微型拉力传感器做对比,实验结果表明该集成式力传感测量系统具有较好的线性度。所研制的集成式力传感测量系统能够满足微型微创手术机器人应用需求,可以应用在微型微创手术机器人丝传动系统中,解决了传感器难于在末端器械上集成安装、存在电磁干扰现象及无法忍受高温消毒过程等问题。为了验证微型微创手术机器人丝传动系统传输特性及应用集成式力传感测量系统的末端器械夹持力估计方法,研制一种微型微创手术机器人,采用位置补偿控制算法改善了微型微创手术机器人末端器械的位置跟踪精度,实验验证了该补偿算法的有效性,同时证明了微型微创手术机器人丝传动系统传输特性的正确性。将所研制的集成式力传感测量系统安装在微型微创手术机器人上,结合本文提出夹持力估计方法对末端器械夹持力进行估计,实验验证了集成式力传感测量系统的有效性及夹持力估计方法的正确性。为了验证所研制的微型微创手术机器人临床应用可行性,开展了面向微型微创手术机器人的腹腔模拟训练器实验及动物临床实验研究,实验结果表明所研制的微型微创手术机器人在术中夹持力稳定充分,具有较高的可操作性及运动灵活性,同时表明其具有较高的临床应用价值和广阔的应用前景。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-12-01）
王丹[4]（2018）在《一种大倒角定位格架夹持力测量传感器的设计》一文中研究指出介绍了定位格架在压水堆燃料组件中的重要性及燃料棒栅元夹持力的测量特征。简述了一种大倒角定位格架夹持力测量传感器的技术背景和设计原因,以技术创新为出发点,提高测量精度、通用性为设计目标。详细说明了传感器结构、校准方法、验证试验的设计过程。并与原有的分体式传感器的结构特点、测量精度进行比较。结合数据采集和处理技术,通过应用证明了整体式传感器达到了设计目标。(本文来源于《四川省机械工程学会第叁届学术年会论文集》期刊2018-10-12）
刘洪波,刘齐,孙国栋[5]（2018）在《串联结构对气动复合弹性体夹持力的影响》一文中研究指出为研究串联结构对气动复合弹性体夹持力的影响,采用单向弯曲关节与双驱动型单向弯曲关节串联结构。搭建了实验平台并进行了气动复合弹性体在不同驱动方式下的夹持力对比实验,得到了串联结构对气动复合弹性体夹持能力的影响规律。实验结果表明:在0.35MPa下,远关节单独驱动时夹持力为5.06N,基关节单独驱动时夹持力为5.96N,基、远关节同时驱动时的夹持力为6.24N。单独从数值上看,串联结构对气动复合弹性体夹持力的影响不符合线性迭加原理。(本文来源于《中外企业家》期刊2018年17期）
范皓然,尹冠军,李盼,郭建中[6]（2018）在《具有环形限位夹持力的单轴式超声悬浮系统》一文中研究指出基于超声悬浮原理,通过改变单轴式超声悬浮系统的反射和发射端的几何形状,利用凸状发射、反射面在悬浮区域周围产生环形声辐射力势阱作为限位夹持力,提高悬浮样品在驻波声场中的悬浮稳定性。基于时域有限差分法,研究不同谐振腔内的声辐射力分布,以及影响声辐射力大小的因素,优化环形限位夹持力和悬浮力。理论及实验研究结果表明,具有环形限位夹持力的超声悬浮系统可以提高普通单轴式超声悬浮装置对悬浮样品的稳定性。(本文来源于《声学学报》期刊2018年03期）
马卫国,卢雷,王刚,李金洪,梅雪松[7]（2018）在《基于AMESim的连续管注入头夹持力动态特性研究》一文中研究指出连续管油气井井筒作业中存在较多问题,包括连续管溜管、打滑和咬伤等,严重影响作业的安全性和连续管寿命。从夹持系统液压缸压力振动入手,研究了连续管振动对连续管注入头夹持系统夹持力产生的影响,求解了夹持力的动态特性。根据夹持系统结构和工作原理,建立了夹持系统力学模型和简化的两自由度物理系统,运用AMESim软件仿真方法得到了影响夹持力动态特性的主要因素及其影响规律。研究结果表明:夹持力振动与液压缸压力振动具有正相关性;液压缸压力振动频率较大时,夹持力振动振幅随频率增大而减小;夹持系统等效刚度对夹持力的振动幅度影响较大。仿真分析结果可用于指导连续管夹持系统结构设计和连续管作业操作。(本文来源于《石油机械》期刊2018年05期）
苏赫,孔康[8]（2018）在《微创手术机器人丝传动器械的夹持力补偿模型》一文中研究指出稳定有效的手术器械夹持力输出是保证机器人辅助微创手术顺利完成的基本条件.为实现手术器械夹持力的稳定输出,有效提高微创手术(MIS)机器人手术操作质量,提出了一种基于夹持力预测的力补偿模型.在此基础上计算了器械不同姿态下的开合关节驱动力矩的补偿量,利用该方法所构建的夹持力补偿模型可应用于对丝传动手术器械夹持力的输出控制中.该建模方法的优点是只需要用到姿态信息与夹持力信息两种数据,而无需考虑器械传动中间环节中的各种复杂因素对夹持力的影响.最后,通过基于样机系统的实验研究验证了所提出的微创手术机器人丝传动器械夹持力补偿建模方法的可行性.(本文来源于《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》期刊2018年05期）
张禹,刘群,刘慧芳,王哲[9]（2018）在《粒子群优化的手术机器人从手夹持力模糊控制》一文中研究指出设计了手术机器人从手机械结构,建立了手术机器人从手的数学模型,确定了手指夹持力与电机运动的关系。针对传统模糊控制器控制精度低的不足,提出了一种基于粒子群优化的PI型模糊控制器设计方法。该方法通过PI模糊模拟进行模糊规则初始化,再以粒子群算法优化其模糊规则权值与量化比例因子,最后得到粒子群优化的PI型模糊控制器。该设计方法解决了传统模糊控制器设计中模糊规则权值与量化比例因子难以确定的问题,使设计出的控制器继承了PI控制器和传统模糊控制器的各自优点。仿真结果表明,当人体组织弹性模量产生较大变化时,该控制器具有良好的控制性能。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2018年04期）
于凌涛,王文杰[10]（2018）在《基于系统阻力变化的手术微器械夹持力检测》一文中研究指出针对手术机器人微器械的力检测问题,搭建了3自由度微器械的等效实验平台.基于柔索驱动微器械关节完整的动力学模型设计了驱动关节综合阻力模型,并根据实验结果进行了BP(反向传播)神经网络模型的数据拟合,给出综合阻力神经网络模型.最后根据驱动单元综合阻力的变化提出了一种夹持力估计策略,并通过连续加载和阶梯加载实验验证了夹持力检测方法的性能.实验结果显示,夹持力检测的最大绝对误差可以达到0.24N,在稳定阶段夹持力检测的精度可以达到90%左右.该方法可以成为实现手术机器人微器械力反馈的基础.(本文来源于《机器人》期刊2018年03期）
夹持力论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对夹持力可调式穴盘苗自动移栽机取苗爪安装空间狭小、检测装备布置不当易伤苗或回带钵苗基质等问题,基于聚偏氟二乙烯(Polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜与软硬件融合信号调理技术,提出了一种穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统,该系统由PVDF压电薄膜、信号调理电路、无线通信模块、信号采集软件系统组成。通过PVDF压电薄膜实时监测取苗爪对苗钵夹持力的变化情况,利用压电效应将夹持力转换为电荷量;通过信号调理电路,完成电荷-电压信号转换、信号放大、工频信号消除,以及削弱地面激励与自动移栽机工作产生的振动噪声;通过无线通信模块将硬件调理后的夹持力信号发送至基于Lab VIEW的信号采集软件系统,并采用卡尔曼滤波器滤除残余的振动噪声,最终实现苗钵夹持力的精确测量、显示、存储、报警等功能,达到减少苗钵损伤率、提高移栽成功率的目的。标定试验结果表明,夹持力检测传感器的平均线性决定系数为0. 991 4,平均灵敏度为1. 002 7,精度为6. 024%,满足移栽作业过程中夹持力测量准确性的要求;室内试验结果表明,苗钵夹持力检测系统具有较好的稳定性和一致性,适用于自动移栽取、投苗过程中苗钵夹持力的精准监测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
夹持力论文参考文献
[1].黄佳清.手术机器人的夹持力检测及其反馈控制研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].王俊,张海洋,金鑫,姬江涛,高颂.穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统设计与试验[J].农业机械学报.2019
[3].薛人峰.微型腹腔手术机器人丝传动传输特性及夹持力估计研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].王丹.一种大倒角定位格架夹持力测量传感器的设计[C].四川省机械工程学会第叁届学术年会论文集.2018
[5].刘洪波,刘齐,孙国栋.串联结构对气动复合弹性体夹持力的影响[J].中外企业家.2018
[6].范皓然,尹冠军,李盼,郭建中.具有环形限位夹持力的单轴式超声悬浮系统[J].声学学报.2018
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[8].苏赫,孔康.微创手术机器人丝传动器械的夹持力补偿模型[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版).2018
[9].张禹,刘群,刘慧芳,王哲.粒子群优化的手术机器人从手夹持力模糊控制[J].机械设计与制造.2018
[10].于凌涛,王文杰.基于系统阻力变化的手术微器械夹持力检测[J].机器人.2018