眼科手术微振动操作模块的设计与研究
Journal of Mechanical Engineering（2021）
摘要
在诸如眼科手术等外科手术中,使器械末端产生合适的微振动可以在一定程度上减小手术所需的操作力.提出一种可集成于眼科手术机器人末端的微振动模块,用于驱动手术器械产生微振动.该模块是一种并联柔性机构,包含三个并联支链和一个约束中心柱,每个并联支链中包含两个串联的驱动单元,通过驱动单元和中心柱的柔性微变形,实现微振动运动.然后,使用伪刚体模型描述驱动单元和中心柱的弯曲变形,建立微振动模块的运动学模型,通过分析支链结构参数对微振动模块性能影响,确定支链结构的构型参数.最后,利用激光测试仪对所设计的微振动模块进行微振动试验测试.结果 表明,提出的微振动模块可在两个自由度方向分别实现30 Hz,l4μm和30 Hz,18μm的微振动,试验结果同时验证了所提柔性机构分析方法的有效性.
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