一、项目整体需求 本项目研发一套 *** 末端穿刺执行器，用于科研或模拟手术实验。整体目标包括：高精度肺部穿刺操作，穿刺针运动可控并可进行行程限位和力反馈监控；多数据采集与闭环控制，支持多通道力传感器数据采集（针弯曲力和穿刺力）并与电脑或上位机实时通讯，用于运动控制、实验分析及安全保障；成品化交付与技术服务，提供完整末端执行器及快换针机构，提供** ***模型和设计方案讲解，并配套技术培训；提供可实施的肺部呼吸动态靶点穿刺活检技术方案。 二、整体要求 末端执行器整体尺寸不得超过***×***×**毫米，总重量不得超过*.*公斤，包括电机与传动模块、力传感与采集模块、激光测距模块及快换针机构。末端执行器应兼容***机器人，可快速安装和拆卸。快换针机构灵活简单，且多规格针体互换后针体位置偏差不得超过*.**毫米。末端执行器的直线运动行程为*******毫米，重复定位精度应在*.**毫米以内。丝杠螺距为*毫米，穿刺速度**–*** **/*。机械结构应具有足够刚性，可承受针体弯曲产生的横向力而不出现明显偏移或振动。 三、电机与传动模型 电机采用直流无刷****电机，满足末端负载及穿刺力要求。控制器采用***** ******数字位置控制器。编码器应同时具备高***次脉冲、*通道增量编码器和多线圈***串口绝对编码器，实现精准闭环控制。齿轮箱采用行星齿轮或等效传动系统，保证减速比和机械刚性。系统应支持位置、速度及力闭环控制。供电采用***直流电源，保证运动和力传感器稳定运行。 四、力传感与采集模块 三维力传感器用于检测针体侧向力和扭矩变化，最大弯曲力约为传感器量程**%，精度应在千分之二以内，零点漂移低于千分之一，通道串扰低于千分之五。 一维力传感器用于检测针体轴向力**，精度应在万分之五以内。采集器应支持*至*路电阻应变式力传感器，内部集成高速**转换器，实现高精度信号处理，采样频率应不低于******，数字输出支持********或等效接口，延迟不超过*毫秒。系统应支持三维与一维力传感器的数据同步采集，用于闭环控制和实验数据记录，并具备高速滤波、噪声抑制及自校准功能。 五、激光测距模块 激光测距模块用于测量针体或末端执行器与靶点的距离，辅助定位和动态跟踪。测距精度应满足微米至毫米级要求。数据输出应可与力传感器和位置控制系统同步，用于闭环控制。 六、系统兼容性 系统应支持***标准接口，双目相机接口、实时接收位置、速度及力命令。末端执行器应具备精准位置检测和行程限位功能。支持闭环控制，包括位置、速度和力控制，并可动态调整限位和力阈值。系统应具备紧急停止及力阈值报警功能，以保证操作安全。 七、附加内容 供应商需提供完整工具箱，包括螺丝刀、扳手、定位销、精密测量工具及快换针辅助工具，并提供安装、调试和维护操作指导。供应商应提供完整** ***模型，展示结构刚性及传动结构、力传感器布置。供应商提供可实施的肺部呼吸动态靶点穿刺活检控制方案，包括动态靶点预测与跟踪策略、末端执行器运动控制及力反馈闭环策略、数据采集及处理方法、***协同控制示例程序，相关程序可终身免费升级。 八、技术服务体系 建立 *×** 小时全天候技术支持热线，确保用户在任何时间均可获得工程师的即时响应；在接到故障或技术咨询后，* 小时内完成远程诊断，如无法在线解决，则根据地域范围在 *–* 小时内派遣专业工程师到达现场处理，确保设备持续稳定运行。提供专属技术工程师驻点或定期巡检服务，对滑台、驱动电机、传感器等关键部件开展运行状态监测、校准维护与参数优化。项目提供核心部件的终身维护，在质保期内如设备因产品自身原因发生故障，相关备件将免费更换，并承诺至少五年的备件供应。

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