一种柔性关节及柔性器械臂制造技术

本发明专利技术涉及一种柔性关节，包括柔性连续体以及气囊，柔性连续体上开设有与所述气囊相匹配的气囊通道；气囊置于所述气囊通道内；所述气囊与气驱动模块相连接，所述气驱动模块通过控制气囊内部气压大小，实现柔性关节刚度连续可调。其中：当气囊未充气或气压较小时，柔性关节处于柔性状态，这种状态下的柔性关节具有适度的结构刚度以灵活适应人体狭窄弯曲的腔道形状；当气囊内气压逐渐增大时，气囊与连续体结构周向壁的摩擦力增大，柔性关节处于刚性状态，这种状态下，柔性关节承载能力高，可以为手术器械提供稳定的操作平台。术器械提供稳定的操作平台。术器械提供稳定的操作平台。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性关节及柔性器械臂


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种可连续变刚度的柔性关节及柔性器械臂。

技术介绍

[0002]微创手术(MIS)指由小切口或人体自然腔道进入人体，在受限的生理结构中进行复杂和精细的手术。微创手术中狭窄弯曲的腔道解剖路径也为入路和操作增加了很多限制，以上因素导致操作器械由传统的刚性直杆器械向柔性操作器械发展，特别是利用柔性内镜经人体自然腔道开展的腔镜手术，如NOTES。柔性内窥镜微创手术机器人可以通过人体曲折狭窄的自然腔道，对目标病灶进行灵巧的筛查和诊断。此外，它们还具备可以使手术器械通过的操作通道，如抓钳、电刀等，使外科医生能够进行复杂、精细的手术。因此，这一过程要求柔性内镜微创手术机器人的性能可以在两种工作状态之间切换:柔性状态和刚性状态。在柔性状态下，内镜柔性关节远端可在人体狭窄腔道内灵活运动而不损伤人体组织。在刚性状态下，内镜柔性关节远端以合适的刚度在腔道内前进，并可以为手术器械提供稳定的操作平台。因此，研究具有变刚度功能的柔性内窥镜微创手术机器人，以实现在不同环境下的刚度连续可调可变具有重要的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性关节，其特征在于，包括柔性连续体以及气囊，其中：柔性连续体上开设有与所述气囊相匹配的气囊通道；气囊置于所述气囊通道内，气囊一端与柔性连续体相固定；所述气囊与气驱动模块相连接，所述气驱动模块通过控制气囊内部气压大小，实现柔性关节刚度连续可调。2.根据权利要求1所述的柔性关节，其特征在于，所述气驱动模块包括空气压缩机、气路通道、电磁阀、电气比例阀以及控制模块，其中：空气压缩机用于向气路通道提供气源；气路通道与所述气囊相连接；所述电磁阀以及电气比例阀分别设置于所述气路通道上；所述控制模块与电磁阀以及电气比例阀相连接。3.根据权利要求1或2所述的柔性关节，其特征在于，所述柔性连续体为螺旋弹簧式结构，包括多个呈螺旋式连接的柔性关节体。4.根据权利要求3所述的柔性关节，其特征在于，所述柔性连续体包括至少一个顺时针螺旋段与至少一个逆时针螺旋段，所述顺时针螺旋段与逆时针螺旋段相互连接。5.根据权利要求1或4所述的柔性关节，其特征在于，所述气囊设置有一个或多个，当气囊数量设置为多个时，所述柔性连续体沿圆周向均匀布置数量与所述气囊相匹配的气囊通道。6.根据权利要求5所述的柔性关节，其特征在于，所述柔性连续体的结构中心处设有中心骨架通道，中心骨架通道内设有镍钛合金杆，所述镍钛合金杆与柔性连续...

【专利技术属性】
技术研发人员：史超阳，罗翔宇，王树新，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：