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微细线控变路径穿刺针设计与验证
1
作者
王冠斌
孙椰望
+1 位作者
高鹏凯
杨鲁伟
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期986-991,共6页
目的提出一种协作机器人基体+线控微细变路径机器人末端执行系统耦合的精准微细微创机器人系统,设计了包含外针的刚性体、内针的非均匀柔性体、力控线、像纤内部成像等部件的穿刺进针结构,验证此系统的可行性。方法通过搭建穿刺机器人...
目的提出一种协作机器人基体+线控微细变路径机器人末端执行系统耦合的精准微细微创机器人系统,设计了包含外针的刚性体、内针的非均匀柔性体、力控线、像纤内部成像等部件的穿刺进针结构,验证此系统的可行性。方法通过搭建穿刺机器人穿刺进针结构实物,对影响变路径精准穿刺针关键部件进行结构优化设计分析,基于正交实验设计方法设计主要影响穿刺针精准性的孔中心距边缘起始距离、开孔直径、两孔之间距离3因素3水平实验,并结合实物进行实验验证与仿真。结果记忆合金变路径穿刺针尖端位移量与孔中心距边缘的起始距离关系较大,影响的主次因素为孔中心距边缘起始距离>孔开口>孔距。当孔中心距边缘起始距离为1 mm、开孔直径为0.2 mm、两孔之间距离为2.6 mm时,穿刺针尖端位移量取最大值。结论实验验证了设计系统的功能适用性和变路径穿刺的线弹性滞后特性,为进一步活体实验和系统优化提供借鉴。
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关键词
变路径穿刺
机器人
结构设计
优化试验
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职称材料
题名
微细线控变路径穿刺针设计与验证
1
作者
王冠斌
孙椰望
高鹏凯
杨鲁伟
机构
中国科学院理化技术研究所
中国科学院大学
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期986-991,共6页
基金
北京市自然科学基金面上项目(3232017)
中国科学院低温工程学重点实验室青年科技创新项目(CRYOQN202107)
国家智能机器人重大专项(2019YFB1310905)。
文摘
目的提出一种协作机器人基体+线控微细变路径机器人末端执行系统耦合的精准微细微创机器人系统,设计了包含外针的刚性体、内针的非均匀柔性体、力控线、像纤内部成像等部件的穿刺进针结构,验证此系统的可行性。方法通过搭建穿刺机器人穿刺进针结构实物,对影响变路径精准穿刺针关键部件进行结构优化设计分析,基于正交实验设计方法设计主要影响穿刺针精准性的孔中心距边缘起始距离、开孔直径、两孔之间距离3因素3水平实验,并结合实物进行实验验证与仿真。结果记忆合金变路径穿刺针尖端位移量与孔中心距边缘的起始距离关系较大,影响的主次因素为孔中心距边缘起始距离>孔开口>孔距。当孔中心距边缘起始距离为1 mm、开孔直径为0.2 mm、两孔之间距离为2.6 mm时,穿刺针尖端位移量取最大值。结论实验验证了设计系统的功能适用性和变路径穿刺的线弹性滞后特性,为进一步活体实验和系统优化提供借鉴。
关键词
变路径穿刺
机器人
结构设计
优化试验
Keywords
variable path puncture
robot
structural design
optimized experiment
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微细线控变路径穿刺针设计与验证
王冠斌
孙椰望
高鹏凯
杨鲁伟
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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