无耦合运动微创手术器械的设计与实验

为增加微创手术器械操作的灵活性，提高主从操作性能，设计一种新型无耦合运动微创手术器械。在分析耦合运动产生的原理和现有消除耦合运动方法的基础上，提出一种在腕部传动轴中心打孔走线的微创手术器械设计方法，研制出具有4个自由度的无耦合手术器械。该无耦合手术器械采用钢丝进行传动，可实现术中快速更换，并具有使用信息记录功能。求解手术器械及主手的运动学，研究手术器械主从式控制方法，并建立主从控制实验平台。实验结果表明：器械腕部单独运动时，器械腕部与两个手指之间位置相对不变，消除了耦合运动，具有较好的主从操作性能，有利于微创手术操作。