文章编号�����2������������2����2��角膜移植显微手术机器人末端执行器的设计Ξ于永初�毕树生�李大寨�宗光华�北京航空航天大学机器人研究所�北京�������摘要�设计了一种用于角膜移植显微手术机器人系统的末端执行器�末端执行器集成了微力传感器!位移传感器!微型直流电机和环钻�具有体积小!功能完善的特点�它用于系统末端�直接对角膜进行操作�关键词�角膜移植�机器人�末端执行器�传感器中图分类号�×°��文献标识码��ΔεσιγνοφανΕνδΕφφεχτορΥσεδονΧορνεαΓραφτινγΜιχροσυργερψΡοβοτ≠�≠���2��∏���≥�∏2��������⁄�2����������∏���2�∏�(ΡοβοτΡεσεαρχηΙνστιτυτε,ΒειϕινγΥνιϖερσιτψοφΑεροναυτιχσανδΑστροναυτιχσ,Βειϕινγ������,Χηινα)Αβστραχτ:�������������∏�������������������������∏��������������������������2���������������������������2���������2⁄≤�����������������������������≥�����������������������������������������∏����×��������������¬����������������������������������������������Κεψωορδσ:���������������������������������������1引言(Ιντροδυχτιον)角膜移植与其他器官移植一样�是医生把他人�供体�健康透明的角膜通过手术移植到需要角膜的病人�受体�眼睛上�以提高视力和治疗某种角膜疾病或改善外貌�角膜移植手术过程中会出现供片和植床切面不垂直!光滑度不好!钻切深度难以精确控制等现象�医生希望以机械代替人工!以自动代替手动�使角膜移植手术能够简单化!自动化!智能化!精确化�显微手术机器人定位精确!运动平稳!自动化程度高的特点正好迎合了这种要求�国际上�×�����≈��!����≈��!�������∏����≈����!�������≥����≈��等学者相继研制出不同结构形式的角膜移植显微手术机器人�但都没有用于实际手术中�主要原因之一是末端执行器设计存在问题�影响了角膜的切割效果�在角膜移植手术机器人系统中�末端执行器是直接对角膜进行操作的部分�其功能和运动等性能的优劣直接关系到手术的成功与否�2末端执行器在手术中的地位(Στατυσοφτηεενδεφφεχτεριντηεσυργερψ)机器人手术流程如图�所示�图�角膜移植手术流程图ƒ����×������������������������������������第��卷第�期����年�月机器人����×∂������������������Ξ基金项目�国家���计划资助项目�������������2���收稿日期�����������在供体植片制备!病体植床制备等关节�若末端执行器设计不完美�有可能出现����植片和植床不能紧密贴合�引起术后散光����植片和植床的边缘不光滑�术后不能很好地愈合����钻切深度不能准确控制�植片厚度和植床深度差距过大�导致手术失败�3末端执行器设计应考虑的问题(Προβλεμσιντηεδεσιγνοφενδεφφεχτορ)纵观人工手术中导致手术失败的原因可以看出�用于角膜移植机器人的末端执行器应解决以下几个问题����末端执行器的小型化实际的手术环境如图�所示�图�实际手术环境ƒ�������∏���∏���������������显微镜物镜与人眼的垂直距离不超过������当机器人手臂运动到显微镜下方的时候�给末端执行器留下的空间只有约�����在高度上对末端执行器进行了限制�同时�在宽度上�机器人手臂上还装有微型监...
