腔室形状对内镜支软执行器的机动性和控制性能的影响
Yuxi Lu1, Zhongchao Zhou1, Pablo Enrique Tortos Vinocour1
1Department of Medical Engineering, Graduate School of Engineering, Chiba University, Chiba, Japan.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|January 2, 2024
概括
软执行器中的更宽的腔室增强了摩擦力,从而在微创手术 (MIS) 中获得更好的内镜机动性. 这改善了曲,反应和硬度的调节性,从而提高了手术精度.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 最少侵入性手术 (MIS) 需要具有增强机动性的仪器.
- 传统的仪器在狭窄的外科空间中面临着灵敏度的限制.
- 软执行器为增强内镜能力提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 研究软执行器中横截面腔体形状对其与内镜相互作用的影响.
- 了解室形状如何调节摩擦力并影响执行器属性.
- 提高内镜的机动性,以提高MIS中的精度.
主要方法:
- 使用了一种新的双边对称空气室设计,具有各种横截面形状.
- 采用有限元分析 (FEA) 模拟和原型测试.
- 进行了专门的摩擦实验,以分析形状摩擦关系.
主要成果:
- 带有更宽腔的执行器产生了更大的摩擦力.
- 增强的摩擦改善了执行器的曲,响应和刚度的可调性.
- 软执行器显著提高了内镜的机动性和曲半径.
结论:
- 截面室形状是MIS软执行器的一个关键设计参数.
- 优化腔室形状可以增强执行器-内镜相互作用,以改善外科手术结果.
- 这项研究为开发用于增强MIS程序的先进软执行器提供了见解.
