17、手持同心管柔性机器人在眼内手术及单端口手术中的应用探索

手持同心管柔性机器人在眼内手术及单端口手术中的应用探索

手持同心管柔性机器人在眼内手术的应用

在眼内手术领域，一款手持同心管柔性机器人展现出了巨大的潜力。该机器人的设计考虑了多个关键因素，以实现更高效、精准的手术操作。

1. 机器人的结构设计

• 管径参数 ：为了更好地发挥机器人的性能，内管直径设计为 0.6 毫米（预弯半径为 30 毫米），外管直径为 1 毫米（管长 60 毫米）。
• 材料选择 ：
  • 管材方面，选用了不锈钢，不过镍钛合金（NiTi）也可作为替代材料。
  • 设备外壳由铝加工而成，这样既能提供结构刚性，又能让使用者在手持时感受到坚实的质感。
  • 内部组件采用 3D 打印技术制造，因为 3D 打印的部件重量轻且坚固，同时具有高度的可定制性和快速的生产速度。
• 驱动系统 ：机器人的驱动系统分为内外两组，用于分别驱动内管和外管。移除侧板后，可以看到电机和传动结构。
• 外壳设计 ：外壳由前面板、顶板和侧板三部分组成，每部分都有对应的对称部件。所有组件都安装在顶板、底板或前面板、后面板上，方便对设备进行故障排查。控制按钮的设计使得设备可以采用上手握法握持，在保持稳定的远程运动中心（RCM）的同时提供牢固的握持感。由于电机没有内置编码器，安装了限位开关用于基本的位置跟踪。

2. 运动学与控制接口