开题报告-腹腔镜手术机器人机电系统设计
本科生毕业设计（论文）开题报告
论文题目：腹腔镜手术机器人机电系统设计
一、课题选题的目的和意义
（一）课题选题的目的
从18 世纪开始，医学界出现了开放式手术，从此世界医学出现了质的进步。开放
式手术能让术者直观地开展手术，但比较考验术者的技术，并且由于伤口较大，需要
较长时间的术后恢复，疤痕较大（见图 1）。
图1 手术对比图
上世纪 80 年代开始出现了腹腔镜手术。腹腔镜微创手术一般需要 3到5个皮肤切
口用于插入手术器械、腹腔镜等，故被称为“多孔腹腔镜”[1,2]。相比开放式手术，多
孔腹腔镜手术减轻了病人的术后痛苦、缩短了病人的住院时间、降低了术后并发症的
发生几率并改善了患部术后外观，因而得到了广泛的应用。
为了进一步改善手术效果，相关临床专家提出了“单孔腹腔镜微创手术”的概念
[3,4]，即仅使用一个皮肤切口（通常是肚脐，所有手术器械均从这一个皮肤切口上的鞘
管进入病人腹腔，完成所有手术步骤。单孔腹腔镜最大的优点就是创伤更小，病人恢
复更快，术后疼痛更轻，而且术后腹壁没有瘢痕。凭借以上优势，单孔腹腔镜下微创
手术已在胆囊切除术、胃底折叠术、阑尾切除术、减肥手术等领域占据一席之地，同
时，在前列腺切除术、膀胱切除术、供体肾切除术等泌尿外科手术以及子宫切除术等
妇科手术中得以应用，从而受到越来越多外科医师的认同与患者的欢迎[5]。
（二）课题选题的意义
机器人技术的外科运用对传统手术操作进行了革新, 并将会成为主流。虽然进口机
器人手术系统的昂贵价格限制了其在国内的广泛开展,但从卫生经济学角度来看,机器
人手术的精确性使患者术后恢复较快, 能够早日投入工作,并通过更为优秀的组织结构
重建或更高的肿瘤控制率,降低患者术后复发可能性,延缓或消除进一步手术或放化疗
的必要,从而降低后续的医疗支出。随着科技的进步以及具有我国自主知识产权的机器
人手术系统的出现,会让更多患者享受这一先进的医疗技术[6,7]。
1
开放手术 腔镜手术 机器人手术
机器人手术是传统外科及腹腔镜为代表的微创外科技术的进一步发展和挑战,它标
志人类将要进入一个崭新的医学时代,必将开创一个微创手术的新天地。
二、课题的主要任务和预期目标
（一）课题的主要任务
腹腔镜手术机器人系统结构一般由 3部分组成，分别是控制台系统、机械臂系
统和腔镜图像系统。主要通过了腹腔镜手术机器人的工作原理，利用机械原理，机械
设计，电气控制相关知识，对腹腔镜手术机器人的机械臂的机电系统设计。
（二）课题的预期目标
(1). 通过整理相关的论文资源，结合当下手术机器人的发展趋势及存在的问题，
对腹腔镜手术机器人的机电系统进行设计。
(2). 设计出手术机器人的电气控制，并保证逻辑正确，方案合理。选择关键部件
进行校核，并绘制机械图纸，图纸规范。论文格式规范，内容充实。
(3). 掌握手术机器人的基本设计原理、步骤，为今后工作与研究打下良好的基础。
三、国内外腹腔镜手术机器人的研究现状
（一）国外手术机器人的研究现状
全球腔镜手术机器人领域直觉外科一家独大。直觉外科（Intuitive Surgical）的
达芬奇手术系统是首个获FDA 批准的腔镜手术机器人，也是全球使用量最多手术机
器人。
1. Da Vinci 外科手术机器人
2001 年，美国Intuitive Surgical 公司研制出 Da Vinci（达芬奇）外科手术机器人系
统（见图 2），并获得FDA 认证[8]。
Da Vinci 系统也采用主从遥操作模式来控制机械臂运动，主要包括医生控制台、
床旁机械臂系统及手术器械、腔镜图像系统。不同于 ZEUS 机器人的机械臂与手术床一
体的模式，Da Vinci 的机械臂安装在移动平台上，与手术床分离，医生可根据手术需
要将其停靠在合适的位置，从而满足各种条件下的手术需要。该床旁机械臂系统包含
3条器械臂和1条持镜臂，每条机械臂都具有7个自由度，其中 4个被动自由度用于术
前摆放，3个自由度用于手术操作。
2
摘要：
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本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：腹腔镜手术机器人机电系统设计一、课题选题的目的和意义（一）课题选题的目的从18世纪开始，医学界出现了开放式手术，从此世界医学出现了质的进步。开放式手术能让术者直观地开展手术，但比较考验术者的技术，并且由于伤口较大，需要较长时间的术后恢复，疤痕较大（见图1）。图1手术对比图上世纪80年代开始出现了腹腔镜手术。腹腔镜微创手术一般需要3到5个皮肤切口用于插入手术器械、腹腔镜等，故被称为“多孔腹腔镜”[1,2]。相比开放式手术，多孔腹腔镜手术减轻了病人的术后痛苦、缩短了病人的住院时间、降低了术后并发症的发生几率并改善了患部术后外观，因而得到了广泛的应用。为了进一...
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作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
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时间：2024-12-03
