ARM微控制器在医疗机器人主从夹持控制中的应用

"基于ARM微控制器的医疗机器人主从夹持控制系统设计与实现" 本文主要探讨了基于ARM微控制器的医疗机器人主从夹持控制系统的构建，该系统在医疗机器人技术中具有重要的应用价值。作者邱波、王树新和李群智来自天津大学机械工程系，他们利用ARM微控制器，结合实验室研发的关节式主操作手和从操作手的手指系统，设计了一套主从遥操作夹持控制系统。 系统的核心是采用AT91RM9200 ARM微控制器，该控制器与外围硬件设备的电路设计紧密相连，并且在搭载的LINUX操作系统上开发了相应的硬件驱动程序，确保了系统的高效运行。实验结果显示，该系统能够精准地控制缝合针的夹持操作，这对于显微外科手术尤其关键。 主从式遥操作机器人在各种领域都有广泛应用，特别是在医疗领域，如实验室开发的“妙手”医疗机器人，它采用主从模式进行微血管缝合的动物实验。系统由主手、控制系统、从手和图像系统组成，医生通过主手和控制系统驱动从手执行手术动作，如夹持缝合针。 主从夹持控制是医疗机器人系统中的关键功能，通过主手的开合机构控制从手的夹持装置，实现手术过程中的精细操作。由于手术对实时性和控制复杂性的高要求，选择具有强大处理能力和丰富资源的ARM芯片作为主控芯片更为合适。ARM芯片在工业控制和移动计算领域已广泛应用，其性能和稳定性使得它成为医疗机器人控制的理想选择。 系统设计中，主手是一个六自由度的关节式结构，包括位置调整机构、姿态调整机构和前端开合机构，总共拥有七个转动自由度。前端开合机构允许精确控制从手手指的开合，模拟医生的操作动作，以实现精准的夹持和释放。 本文详细介绍了基于ARM微控制器的医疗机器人主从夹持控制系统的设计和实现，强调了ARM芯片在满足实时性和控制复杂性需求方面的优势，并通过实验验证了系统的有效性和可靠性。这一研究成果为医疗机器人技术的进步提供了有力的支持，有望在未来进一步提升手术的精确度和安全性。