基于LabVIEW和SolidWorks的微创手术机器人运动仿真

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（Ｉ￣ＩＪＩＩ大学制造科学与工程学院，四川成都６１００６５）
摘要：为了直观的对微创手术机器人进行运动分析，首先建立机器人逆向运动学数学模型，并在Ｍａｔｌａｂ中完成逆解程
序编写。同时在Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ中建立相应的三维模型，利用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＭｏｒｉｏｎ对机器人进行了运动轨迹规划和仿真，验证了位置反解的正确性。为了使运动规划和仿真更加直观、简单，需要设计运动仿真前界面。因此，基于ＬａｂＶＩＥＷ强大的前
ｐｅｒ／备ｒ，ｒｄｂｙＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＭｏｔｉｏｎｗｈｉｃｈｖｅｒｆｉｅｄｅｖａｌｉｄｉｔｙｆｏｉｎｖｅｒｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｍａｎ— ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｆ￡ｏｅｍｏｔｉｏｎ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗａｓｎｅｅｄｅｄｔｏ＂ｅｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｒｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｒ．ＬａｂＶＩＥＷＷ（／ＳｕｓｅｄｔＯｄｅｓｉｇｎｍａｎ— ｍａｃｈｉｎｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｎｅｘｉｓｔｉｎｇｍｉｎｉｍａｌｌｙｉｎｖａｓｉｖｅｓｕｒｇｉｃｌａｒｏｂｏｔ，ｔｈｅｍｔｈａｅｍａｔｉｃｌａｍｏｄｅｌ
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面板功能设计出运动仿真人机交互界面，基于ＬａｂＶＩＥＷＳｏｆｔＭｏｔｉｏｎ模块丰富的运动函数完成机器人末端轨迹规划，最后将ＬａｂＶＩＥＷ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ和Ｍｏｔｉｏｎ设计工具集成到一起，对机器人进行了运动仿真，实现了对运动过程的参数化控制。
ｗｅａｌｔｈｏｆｍｏｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎｌａｌｙ．ｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌｔａｉｏｎｐｒｅｆｏｒｍｅｄｂｙＬａｂＶＩＥＷ．ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓａｎｄｍｏｔｉｏｎｉｎｔｅｇｒｔａｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒｗｈｉｃｈｃｈａｉｅｖｅｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃｏｎｔｒｏｌｆｏｏｖｍｅｅｎｍｔ．
ｉｎｔｅ￣ａｃｅｏｆｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｉｍｕｌｔａｉｏｎ．ＴｒａｊｅｃｔｏｒｙｐｌａｎｎｉｎｇｆｏｔｈｅｒｏｂｏｔＷｔＴＩＳｃｏｍｐｌｅｔｅｄｂｙＬａｂＶＩＥＷＳｏｉｆＭｏｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｆｏｉｔ ’ ｓ
机械设计与制造
１３６ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第３期
２０１３年３月
基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的ｌｊ手术机器人运动仿真
朱峰，刁燕，吴应东
关键词：手术机器人；运动仿真；６ｏｌｉｄＷｏｒｋｓ；Ｍｏｔｉｏｎ；ＬａｂＶＩＥＷ；ＳｏｆｔＭｏｔｉｏｎ中图分类号：ＴＨ１６；ＴＰ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１３）０３ — ０１３６ — ０３
ＺＨＵＦｅｎｇ．ＤＩＡＯＹａｎ．ＷＵＹｉｎｇ－ｄｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｉｅｈｕａｎＣｈｅｎｇｄｕ６１００６５，Ｃｈｉｎａ）