11、柔性可转向操纵器的设计、测试与专利分析

柔性可转向操纵器的设计、测试与专利分析

1. 关键指标测试

• 活检样本体积 ：了解镊子能够抓取的活检样本最大体积至关重要，这会影响操作者对该原型是否适合工作的判断。通过抓取棉花糖获取活检样本，由于球形近似估计效果不佳，活检样本体积按长方体估算。样本体积过小意味着操作者可能需要多次进行活检才能获取足够组织，从而影响原型的有效性。
• 稳定性测量 ：基于原型在不移动的情况下能够承受的力来量化其稳定性。具体做法是在远端悬挂回形针，直到原型在回形针的重量下开始弯曲。
• 弯曲角度测量 ：测量弯曲角度以确定远端的弯曲极限。计算值与实际测量值存在轻微差异，因为计算值未考虑电缆的存在以及控制电缆提供的输入张力。该实验针对放大版本的原型进行，小型化版本可能会有显著差异。
• 驱动时间 ：对电机速度进行校准，以平衡驱动速度和准确性。如果电机移动过快，操作者可能没有足够的反应时间来正确控制远端；如果过慢，操作效率会降低。远端双向弯曲（从头到尾弯曲）时间为 7.705 秒，镊子闭合时间为 2.815 秒，这量化了在拐角处轻松操作的指标。

指标	测量方式	影响
活检样本体积	抓取棉花糖，按长方体估算	影响原型有效性