形状记忆合金驱动的微创手术腕式末端执行器研究

项目名称： 形状记忆合金驱动的微创手术腕式末端执行器研究

项目编号： No.61175104

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 刘达

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 63万元

中文摘要： 随着微创技术的发展，尤其是NOTES(经自然腔道腹腔手术)技术的出现对更加微型、灵活的微创外科机器人提出了需求。本课题利用形状记忆合金（SMA）驱动器具有较高的力输出体积比，并可实现自反馈的特点，针对传统微创外科机器人驱动系统庞大、等体积力输出功率小，以及传统腕式机构在有限空间内灵活性不够等问题，主要研究总结SMA的控制参数模型，建立自反馈的控制模型，并研究控制参数模型的标定方法；根据现有腕式机构在有限空间内灵活性不足的问题，设计适用于SMA驱动的新腕式机构，并完成其运动学和动力学分析；研发耦合SMA驱动、三自由度、力反馈微创手术腕式末端执行器的原理方案、理论模型、数字样机和物理样机，完成理论分析及方案优化，进行动物试验。本项目关键技术研究成功后，可以实现微创外科机器人执行系统的小型化，研制出更为灵巧的手术器械，从而促进NOTES微创技术发展，为微创外科机器人设计提供新的理论和方法。

中文关键词： 形状记忆合金；微创手术；自反馈模型；腕式机构；

英文摘要：

英文关键词： Shape memory alloy；Minimally invasive surgery；Self-sensing model；Wrist；