基于非概率方法的医用机器人结构可靠性分析

摘要：

核磁共振图像(MRI)导航的手术机器人因兼顾了核磁共振图像的清晰度高和机器人的稳定性、精度好等优点而成为医用机器人研究的前沿,而可靠性分析是保证医用机器人安全应用的重要手段之一.针对医用机器人系统缺乏足够实验数据的缺点,提出一种非概率密度凸集可靠性模型,以安全域与变量全域的质量比值来表示和度量关键部件的可靠性.通过与其他可靠性模型的计算数值比较,验证了该密度凸集可靠性模型的合理性.通过整机的有限元分析,找出系统的薄弱环节及关键结构部件.在此基础上,采用有限元—神经网络(FEM-ANN)的方法拟合关键部件的结构响应,进而根据所提出的凸集理论对该部件进行可靠性评价,实例验证了该模型的合理性与可行性,并为医用机器人整机的结构优化设计奠定了基础.

关键词：核磁共振图像(MRI)、医用机器人、有限元、结构可靠性、凸集模型

所属期刊栏目：37

分类号：TH114

资助基金：教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-10-0625,国家重点实验室开放基金MSV-2010-22资助.The project supported by the New Century Educational Talents Plan of Chinese Education Ministry No.NCET-10-0625,and the State Key Laboratory Open Fund No.MSV-2010-22.

在线出版日期：2015-05-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：282-287