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腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人通訊與人機(jī)接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） |
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課程(專業(yè))
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控制理論與控制工程 |
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關(guān)鍵詞
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人機(jī)接口|FPGA |
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適用年級(jí)
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會(huì)員 |
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金 幣
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0 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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pdf |
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文件大小
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3521K |
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發(fā)布時(shí)間
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2018-02-21 10:35:00 |
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預(yù)覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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1 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人通訊與人機(jī)接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，碩士學(xué)位論文，共88頁。
摘要
近年來，主從式微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人成為微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，它令醫(yī)生的操作更加精確和方便，同時(shí)，也對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)各個(gè)部分之間的通訊性能和人機(jī)交互性能的要求越來越高。本文結(jié)合課題組自行研制的微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人，對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)中各部分之間的通訊和人機(jī)接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開研究。主要工作包括以下內(nèi)容：
1、研究實(shí)現(xiàn)了多個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器之間聯(lián)接通訊的設(shè)計(jì)方案，利用DSP的HPI接口技術(shù)與FPGA技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了多控制器之間數(shù)據(jù)通訊的結(jié)構(gòu)框架，包括通訊控制器的硬件模塊、軟件模塊的實(shí)現(xiàn)，并對(duì)控制器間通訊實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了分析。
2、研究實(shí)現(xiàn)了控制器與上位機(jī)的通訊設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)描述了基于FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的串行通訊控制器，和基于DSP的McBSP接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)的通訊控制器兩種實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)兩種方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，詳細(xì)描述了基于MSComm控件的上位機(jī)串口通訊軟件的實(shí)現(xiàn)。
3、研究實(shí)現(xiàn)了微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人從操作臂關(guān)節(jié)位置信息采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，利用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)從操作臂關(guān)節(jié)位置信息的數(shù)據(jù)采集、處理，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)處理結(jié)果的人機(jī)顯示界面，為系統(tǒng)的性能改善提供調(diào)試的途徑。
4、研究實(shí)現(xiàn)了基于FPGA技術(shù)的機(jī)器人控制系統(tǒng)開關(guān)量信息實(shí)時(shí)采集子系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了利用LCD液晶屏實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)開關(guān)量變化的實(shí)現(xiàn)方案。
以上工作是本課題自行研制的腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人控制系統(tǒng)的一部分，最后課題組使用本機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行了含動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的多項(xiàng)微創(chuàng)手術(shù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了機(jī)器人控制系統(tǒng)的通訊設(shè)計(jì)方案和人機(jī)接口設(shè)計(jì)方案的可行性與可靠性。論文還對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作了分析，為今后控制系統(tǒng)的功能完善與性能提高打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵字：主從控制系統(tǒng) 通訊 人機(jī)接口 FPGA
目錄
摘要。I
AbstractII
目錄IV
第一章緒論1
第一節(jié)項(xiàng)目背景1
第二節(jié)本論文的研究背景4
121嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介4
122機(jī)器人主從式嵌入式控制器5
第三節(jié)本論文的主要研究?jī)?nèi)容8
第二章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器間聯(lián)接通訊的研究與實(shí)現(xiàn)10
第一節(jié)控制器間聯(lián)接通訊方案的分析與選擇10
211控制器間聯(lián)接通訊方案的分析10
212控制器間聯(lián)接通訊方案的選擇1l
第二節(jié)基于HPI接口的通訊控制器的實(shí)現(xiàn)12
221 通訊控制器的硬件功能模塊1 5
222通訊控制器的軟件功能模塊19
第三節(jié)控制器間聯(lián)接通訊實(shí)驗(yàn)22
第三章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器與上位機(jī)通訊的研究與實(shí)現(xiàn)26
第一節(jié)控制器與上位機(jī)的通訊的意義及方法分析26
第二節(jié)控制器與上位機(jī)的通訊的實(shí)現(xiàn)27
321 基于FPGA的串口控制器的串口通訊的實(shí)現(xiàn)27
322基于DSP的McBSP接口的串口通訊的實(shí)現(xiàn)35
323上位機(jī)串口通訊軟件的實(shí)現(xiàn)44
第三節(jié)控制器與上位機(jī)的通訊實(shí)驗(yàn)49
第四章機(jī)器人從操作臂關(guān)節(jié)位置信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)52
第一節(jié)基于數(shù)據(jù)采集卡的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)52
第二節(jié)基于上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件55
421 數(shù)據(jù)采集55
422對(duì)采集數(shù)據(jù)的處理與顯示58
第五章機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器的人機(jī)接口的實(shí)現(xiàn)62
第一節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器人機(jī)接口的意義62
第二節(jié)運(yùn)動(dòng)控制器人機(jī)接口的實(shí)現(xiàn)63
第六章總結(jié)與展望72
第一節(jié)全文總結(jié)72
第二節(jié)展望73
參考文獻(xiàn)_76
致謝79
個(gè)人簡(jiǎn)歷、學(xué)術(shù)論文與研究成果80
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