12、柔性医疗机器人与模块化折纸关节气管切开术设备的创新设计

柔性医疗机器人与模块化折纸关节气管切开术设备的创新设计

在医疗领域，机器人技术的应用正不断推动着手术方式的革新。柔性可操纵机械臂和模块化折纸关节气管切开术设备的出现，为医疗手术带来了新的可能性。

1. 柔性可操纵机械臂的设计与优势

柔性可操纵机械臂通过在其主体内形成一系列球关节，实现了在多个方向上的平滑、稳定弯曲。这种设计的关键在于球轴承的稳定定位，空心圆柱段包裹着球轴承，而连接电缆则防止球轴承从相邻的圆柱段脱离。同时，球轴承能够围绕圆柱段在各个方向自由旋转。

这种设计的新颖之处在于利用凹槽和球轴承的互补配置，使柔性可操纵机械臂能够实现稳定的全向弯曲。而且，这些组件的设计简单，便于制造和小型化。为了进一步提高每个分段在弯曲时的稳定性，还可以在各分段之间添加软质材料。

以下是柔性可操纵机械臂的设计特点总结：
|设计特点|描述|
| ---- | ---- |
|球关节设计|实现多方向平滑、稳定弯曲|
|球轴承定位|空心圆柱段包裹，连接电缆防止脱离|
|自由旋转|球轴承可围绕圆柱段各方向自由旋转|
|互补配置|凹槽和球轴承互补，实现全向弯曲|
|简单设计|便于制造和小型化|
|稳定性提升|分段间添加软质材料|

2. 气管切开术概述

气管切开术是一种重要的医疗手术，其目的是在不使用鼻子和嘴巴的情况下促进呼吸，并清除肺部的分泌物。气管，即通常所说的气管，是连接喉部和支气管的中空管道，对呼吸起着至关重要的作用。

气管切开术主要分为外科或开放式气管切开术（OT）和经皮气管切开术（PT）。OT手术需要进行多次解剖，包括在颈部做2 -