腹腔微创手术机器人远心机构多目标优化

来源：机械与电子杂志2023年第03期北京时间：

作者：牛国君;冯帆帆

单位：浙江理工大学机械工程学院,浙江 杭州 310018

摘要：机器人辅助微创手术需要借助多条远心机构协调工作,为避免在微创手术中多个远心机构发生碰撞,提出含有 1 个冗余旋转自由度的平行四边形机构,使其在手术过程中保持戳卡切口点不动,调整远心机构姿态避免发生碰撞。为获得综合性能较优的冗余远心机构,提出一种含有 4 个优化目标函数(运动学、刚度、紧凑性和动力学性能指标)、1 个约束条件(质量约束)和 3 个优化变量( 2 个连杆长度和关节夹角)的多目标优化模型,应用多目标遗传算法( NSGA Ⅱ )求解上述问题。

关键词：微创手术;平行四边形远心机构;冗余机构;遗传算法;多目标优化

基金资助：国家自然科学基金资助项目( 61803341 );浙江省自然科学基金资助项目( LY20E050019 );机器人技术与系统国家重点实验室开放研究项目( SKLRS-2019-KF-08 )