基于PMAC的前列腺活检机器人控制系统研究

【摘要】机器人技术的长足发展，使机器人的应用已经触及工业、农业、救援等。而医用机器人的研究也已经成为世界各国机器人研究的热门课题。为此，本课题针对前列腺活检技术，设计并研制了前列腺活检机器人的运动控制系统。该系统具有操作简便、运动精确、成本低的特点，可以极大的减轻医生的工作负担，明显提高前列腺癌的检出率。本文主要研究内容如下：首先，本文构建了前列腺活检机器人的硬件结构。详细设计了各个组件的结构和功能，同时选择了本系统的核心硬件——PMAC运动控制卡，并研究了它的基本特性和参数，探究了PMAC运动控制卡的控制原理。而后选择了电机驱动和限位开关，完成了前列腺活检机器人的整体硬件结构搭建。其次，在机器人本体的基础上，本文研制了前列腺活检机器人的运动控制系统。通过分析前列腺活检技术的基本过程，开发了具有各自特点的主控界面。自主编写的人机主控界面包括系统初始化与设备连接测试，“示教”、“规划操作”和“手动操作”三种控制方式，并详细研究了软件的数据存储方式、多线程和定时模式。再次，本文完成了PMAC运动控制卡与计算机的通讯方式，实现了人机界面通过PMAC对机器人的实时和离线控制。在设计过程中，为了体现系统的开放性和通用性，应用模块化的编程思想，从PMAC与上位机的通讯方式出发，分别编写了在PMAC运动控制卡中的系统初始化、电机复位控制及自动控制和手动控制的控制代码，完成了通过运动控制器对前列腺活检机器人的运动操作。最后，进行了的前列腺活检机器人硬件、软件系统的实验研究。通过实验，验证了控制系统的稳定性与精确性。同时统计了实验数据并进行误差分析。通过对机器人不同方式的控制，验证了机器人控制系统的可靠性与正确性。
【作者】刘军；
【导师】张永德；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，机械制造及其自动化，2012，硕士
【关键词】前列腺活检；机器人；运动控制；PMAC编程；机器人语言；

【参考文献】
[1]肖艳平.我国城市流动人口定居意愿及影响因素实证分析[D].浙江大学,农业经济管理,2012,硕士.
[2]岳立达.泛素特异性蛋白酶USP26分子克隆及活性检测[D].河北医科大学,流行病与卫生统计学,2013,硕士.
[3]杨婷.家庭结构和婚姻关系的代际比较[D].苏州大学,应用心理学,2014,硕士.
[4]李艳华.我国外汇储备的适度规模研究[D].吉林大学,世界经济,2014,硕士.
[5]胡成川.Si-B-C-N-Zr机械合金化粉末及陶瓷的组织结构与性能[D].哈尔滨工业大学,材料学,2013,硕士.
[6]黄亚平.推进我国实施人力资源会计的相关问题研究[D].山西财经大学,会计学,2014,硕士.
[7]王志明,张丽.局部结构自适应的图像扩散[J].自动化学报,2009,03:244-250.
[8]朱锡坤.塑料包装工业及发展趋势[J].包装世界.1998(04)
[9]黄鹤.体育对4-5岁幼儿社会化的促进作用[D].湖南师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[10]杨曦.单次囚徒困境中合作行为原因探究[D].西南大学,基础心理学,2013,硕士.
[11]牟冰.三维数字化系统的标定技术研究[D].天津大学,光学工程,2004,硕士.
[12]吴飞勇.冷西地区储层精细评价研究[D].东北石油大学,地质工程（专业学位）,2013,硕士.
[13]刘文中.寒冷地区混凝土面板堆石坝的设计与施工[D].西安理工大学,水利工程,2004,硕士.
[14]孙丽媛.一腔禅意任平生[D].黑龙江大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[15]高洪伟1,徐勇2.基于节点间的依赖程度划分网络中社团的算法[J].计算机与现代化,2014,04:109.
[16]赵晓丹.TLR4/TLR5基因启动子在ER阳性和ER阴性乳腺癌细胞中表达活性的研究[D].沈阳农业大学,动物学,2013,硕士.
[17]刘秋娥.吉林省不同层次职业学校人才培养模式趋同化的研究[D].吉林农业大学,职业技术教育学,2012,硕士.
[18]张静.我国动量与反转效应及理论解释[D].华侨大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[19]骆李佳.证券分析师对国内上市公司盈利预测误差研究[D].浙江工商大学,技术经济及管理,2013,硕士.
[20]柳燕华.聚乙烯醇/丝素/纳米二氧化硅杂化膜的制备及性能研究[D].苏州大学,材料学,2012,硕士.
[21]李静海.防空导弹引信技术发展研究[J].飞航导弹.2005(09)
[22]张蓉.会计重述对信息风险的影响研究[D].贵州财经大学,会计学,2013,硕士.
[23]黎泓波.基于信号放大核酸适配体和G-四链体探针的生化分析新方法[D].湖南大学,2013.
[24]孙玉珍.论当代里下河作家与地域文化的关系[D].南京师范大学,中国现当代文学,2011,硕士.
[25]MALAN.从组织行为学视角看翻译项目中的团队合作问题[D].西安外国语大学,翻译,2013,硕士.
[26]武启骞,吴福忠,杨万勤,徐振锋,何伟,何敏,赵野逸,朱剑霄.季节性雪被对高山森林凋落物分解的影响[J].植物生态学报,2013,04:296-305.
[27]范超.高校图书馆绩效评估[D].大连海事大学,项目管理,2012,硕士.
[28]杨振中.新媒体影视剧中的时尚元素分析[D].西北大学,戏剧与影视学,2013,硕士.
[29]姜文婧.论王安忆的短篇小说[D].华东师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[30]李弼翀.Windows Nt6.x安全特性下的Rootkit研究[D].南京师范大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[31]吴窑.供应链金融系统协同发展研究[D].北京交通大学,2012.
[32]苏婷婷.多虑平联合促红素治疗慢性病贫血的临床研究[D].遵义医学院,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[33]刘堂宴,郑勇,傅容珊,王绍民.提高测井建模精度的一种方法[J].石油地球物理勘探,2002,01:44-47+98.
[34]张丽冉.40例dysferlinopahty临床、病理分析[D].河北医科大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.
[35]李艾斌.航空紧固件企业机加车间建模仿真与优化研究[D].重庆大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[36]曹小拐.超高压变电站微机保护的电磁兼容研究[D].华北电力大学（北京）,电力系统及其自动化,2003,硕士.
[37]刘爽.中国省区市区域竞争力新旧方法比较研究[D].华中科技大学,应用统计,2013,硕士.
[38]黄辉.内切葡聚糖苷酶基因在枯草芽孢杆菌WB600中的克隆及表达[D].安徽工程大学,微生物学,2012,硕士.
[39]戴显鹏.新课程改革下大连市普通高校体育课教学结构优化的研究[D].辽宁师范大学,体育教育训练学,2011,硕士.
[40]李福枝,刘飞,曾晓希,李小龙,张凤琴.天然类胡萝卜素的研究进展[J].食品工业科技,2007,09:227-232.
[41]林立.高灵敏、高分辨、宽范围的便携式辐射探测器研制[D].华中科技大学,生物医学工程,2013,硕士.
[42]高遐伟.商业银行国际贸易融资业务管理研究[D].南京农业大学,管理学,2013,硕士.
[43]叶海格.白细胞去除术联合化疗治疗高白细胞性急性白血病疗效观察[D].浙江大学,内科学,2004,硕士.
[44]杨子玥.铜铟镓硒薄膜太阳能电池CIGS吸收层的制备与性能研究[D].哈尔滨工业大学,材料学,2014,硕士.
[45]黄文洁.深圳保障性住房设计研究[D].华中科技大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[46]纪学武,徐礼贵,张振生,李明杰,张延庆,李秀芬,刘东琴.新领域重点研究成果及需要关注的问题[J].石油地球物理勘探,2006,S1:138-142+150.
[47]刘翠霞.当代大众传播视觉化现象研究[D].北京印刷学院,传播学,2004,硕士.
[48]赵经纬.加强会计监督职能的对策分析[J].品牌(下半月),2015,02:71.
[49]刘建华.根据用户行为模式自动生成动态链接的方法[J].福建师范大学学报(自然科学版),2004,04:32-34.
[50]周利敏.民国时期上海市公用局发展公用事业政策研究[D].东华大学,中国近现代史,2004,硕士.