主从异构式单孔微创手术机器人系统研究
单孔微创手术机器人系统是新一代机器人辅助微创手术系统，近年来在全球范围内成为了研究热点。本研究课题采用了串并混联高度集成的结构设计，借助扭转系数极小的钢丝绳扭转传动实现前端机械手的微型化和驱动外置，实现集成两只机械手和一个内窥镜夹持臂于25mm直径的管臂前端。通过建立主从异构遥操作控制系统和开发基于模型的控制算法实现机械手灵巧控制，通过模拟人的双臂协调完成任务实现双臂协调控制，通过视觉反馈和预估补偿网络控制实现主从实时操控完成手术动作。该手术机器人系统具有手术单创口化、高灵巧度、高刚度、高精度、智能安全和远程操控高实时性等特点。
主要研究内容：
Ø设计并组建单孔微创手术机器人系统，建立主从遥操作控制手术平台。
Ø研究微型机械手串并混联结构数学模型并开发基于模型的运动控制算法，建立主从异构空间映射实现主从手眼协调，实现主从遥操作控制。
Ø研究狭小工作空间下双机械手协调控制实现安全协作完成手术动作，研究基于预估补偿的网络控制实现高实时性和良好的遥操作临场感。
关键技术：
Ø单孔微创手术机器人系统的设计和研发
Ø具有良好手眼协调的主从异构遥操作控制系统的建立
Ø复杂串并混联结构的机器人数学模型分析和控制算法的开发
Ø狭小工作空间下双手安全协调控制
Ø基于网络延时的遥操作手术系统高实时性控制