用于电子刀医疗的激光内导机械臂的理论及关键技术研究

项目名称： 用于电子刀医疗的激光内导机械臂的理论及关键技术研究

项目编号： No.51175324

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 袁建军

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 电子刀替代X射线治疗的研究中，除加速器小型化等难题外，强脉冲激光的三维真空动态光路理论、与机械臂的融合设计理论及关键技术成为其他瓶颈问题。激光通过机械臂内腔传输、光路与各关节运动轴精准重合、机械臂内腔及各关节的真空设计、机械臂及各关节的动态性能真空变形等对激光传输及品质的影响、激光光路的动态校正等都对机械臂的设计理论提出了新的挑战。本项目以工业机器人理论和技术为基础，结合强激光三维真空动态光路设计中出现的具体要求，提出机械臂数学模型与真空光路数学模型的双模重合设计理论，对重合双模进行充分的理论计算与仿真分析，解决两者的反复交叉干涉问题，实现光路与机械臂的高度融合。研究激光内导三维动态传输的虚拟映射规律，提出末端断面动态误差环的概念，通过多点级联的光路反馈校正方法实现误差环的最小化。研制激光内导真空机械臂平台进行实验验证。为电子刀的早日应用提供理论及技术依据，为高度放射治疗做出确实的贡献。

中文关键词： 机械臂；激光；电子刀；癌症治疗；真空

英文摘要：

英文关键词： Manipulator；Laser；Cyberknife；Cancer Treatment；Vacuum