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作者：胡艳芳;王浩楠;蔡理东;钱美晨;吴喜娟;刘长城;
单位：河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室;河北工业大学电气工程学院;
摘要：【目的】针对前列腺穿刺活检手术环境狭小、人机协作需求高且电磁系统影响定位效果的问题，设计一款前列腺辅助穿刺机械手臂，以满足手术精准定位的实际需求。【方法】首先，建立机械手臂三维模型，并分析各机构实现方式；其次，基于标准D-H参数法构建运动学模型，完成正、逆运动学分析，采用蒙特卡洛法计算机械手臂工作空间；再次，通过跟踪工作空间内的螺旋线，对比误差验证逆运动学方法的正确性；最后，搭建试验平台完成定位试验，并分析位置误差的来源。【结果】所设计的机械手臂可精准到达穿刺点，逆运动学求解误差达10~(-3)级；水平穿刺时距离平均误差为9.38 mm，倾斜穿刺时为5.66 mm，验证了机构设计与逆运动学算法的有效性。
关键词：前列腺辅助穿刺机械手臂;;机构设计;;运动学分析;;工作空间
基金资助：国家自然科学基金项目（52207046）
