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腹腔微创手术器械的设计与运动学分析

2021-12-05王宏民林荣耀陈毅江励王天雷黄辉梁艳阳

五邑大学学报(自然科学版) 2021年4期

王宏民,林荣耀,陈毅,江励,王天雷,黄辉,梁艳阳

(五邑大学 智能制造学部,广东 江门 529020)

目前,国内外对连续型机器人展开了许多研究,并且取得不错的成果.杨文龙等[6]研制了外径为10 mm的单孔腔镜连续型机器人.主体材料为超弹性镍钛诺合金管,采用切口式连续型结构,增强了机械臂灵活性.赵亮等[7]开发了一款钢丝绳驱动连续型手术机器人系统,该手术机器人的整个连续型末端执行器由两个模块组成,分别有两个自由度,最大外径4 mm,并采用分布式弹簧结构,能进入人体鼻腔、耳道作业;李光春等[8]设计了一款拥有多自由度的取样机器人.该取样机器人应用于术前活体检测以及术后病理样本的取样,用钢丝绳来进行牵引驱动,通过控制其在复杂腔体内的活动实现对病理组织的检测、抓取及去除;Rosen等[9]研制的新型柔性可弯曲手术机器人——机器人内窥镜,适用于颅底和鼻窦手术以及神经外科手术,该机器人直径由14 mm的主轴组成,该主轴将两根直径为2.3 mm的工具轴和两根1.2 mm的扫描纤维内窥镜输送到手术部位;Kim等[10]研制了一款新型超冗余管状连续机械臂,它具有可变中线机构和可调刚度.其腱和连杆的独特不对称布置实现了操纵器的铰接和连续刚度调节.由于可变中性线操纵器的灵巧性和可调节的刚度,使用单个端口的极其困难的手术可以更容易和安全地进行.基于以上研究成果,为进一步提高手术器械末端执行器的灵活性,本文……

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