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Measurement of Forces and Torques during Non-Homogeneous Material Drilling Operation

Journal of Mechanics Engineering and Automation 2011年第2期1卷 139-146页

作者： mohd hazny aziz muhammad azmi ayub roseleena jaafar Faculty of Mechanical Engineering Universiti Teknologi MARA Shah Alam 40450 Malaysia

The purpose of this study is to measure the forces and torques produced in the drilling process of a non-homogenous material （bone）. An automated 5 DoF CataLyst-5 robot is used during the drilling process and it is integrated to a 6 DoF force-torque sensor. A force-torque controller which is built in the Matlab Simulink environment is employed to control the drilling process of the bone. Different feed rate is used during the experimental process of the bone drilling operation. The sensor is calibrated to measure the tri-axial direction of the resultant forces and torques. The profiles of the forces and torques obtained are non-linear due to the diversity of the bone density. The profiles generated also indicated fluctuation in the interface layers of the bone.

关键词： Robotic assisted surgery bone drilling tri-axial force and torque measurement.

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