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- [发明专利]一种多段式柔性机械臂及柔性机器人-CN202310852978.X在审
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史超阳;徐雨豪;黄子岩;王树新
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天津大学
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2023-07-12
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2023-09-05
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B25J18/06
- 本发明涉及一种多段式柔性机械臂及柔性机器人，所述柔性机械臂包括至少两个相互串联的柔性节段，各个所述柔性节段可分别在至少两根柔性驱动杆的拮抗旋转驱动下，进行弯曲运动；其中：所述柔性驱动杆上设置有螺纹段；所述柔性节段包括末端关节、多个通道关节以及多个驱动关节，多个所述驱动关节分别通过设置数量与所述柔性驱动杆数量相对应的螺纹连接孔螺纹配合于至少两根柔性驱动杆上；所述柔性驱动杆一端转动并限位于柔性节段的末端关节上，另一端光杆部分依次穿过其余的柔性节段。本发明所述的柔性机械臂及柔性机器人，能够克服柔性节段间驱动力耦合及运动耦合的问题，进而实现高精度的弯曲运动控制。
- 一种段式柔性机械机器人
- [发明专利]一种可伸缩柔性连续体及连续体手术机器人-CN202310704411.8在审
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史超阳;宋德智;徐雨豪;王树新
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天津大学
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2023-06-14
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2023-09-01
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A61B34/30
- 本发明涉及一种可伸缩柔性连续体及连续体手术机器人，所述柔性连续体呈圆柱状结构，在周向方向上沿母线A侧以及母线B侧分别等间距开设多个V形切槽，且多个母线A侧的V形切槽与多个母线B侧的V形切槽分别沿连续体的中心轴线方向交错分布；所述V形切槽的槽深大于连续体直径的1/2，所述V形切槽开口处所对应的两个切槽梁上分别相对设置有圆弧形缺口，两个所述切槽梁在V形切槽槽底处通过圆弧形连接部相连接；若干所述V形切槽中，除与连续体关节头部以及关节尾部相连接的V形切槽外，任一V形切槽中的两切槽梁厚度相同。本发明所述的柔性连续体通过特定的切槽设计，不仅可以实现大范围的柔性弯曲变形，同时具有较高的伸缩性能。
- 一种伸缩柔性连续手术机器人
- [发明专利]变刚度柔性操作臂-CN202211657221.7在审
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王树新;史超阳;罗翔宇
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天津大学
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2022-12-22
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2023-06-23
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B25J18/00
- 本发明涉及一种变刚度柔性操作臂，包括隔热套筒、低熔点合金层以及弹性骨架；其中：隔热套筒的两个端部分别设置有密封端堵；低熔点合金层填充设置于隔热套筒内，所述弹性骨架设置于低熔点合金层中，所述弹性骨架自带流体循环通道，所述流体循环通道通过设置于隔热套筒一侧端部或两端的密封端堵与外部管路相连通，实现流体循环。本发明将弹性骨架与能量交换层相结合，实现了结构与双功能的一体化设计，不仅缩小了操作臂的整体径向尺寸，同时改善了操作臂的弯曲曲率特性，具有更强的环境适应能力和应用范围，尤其可以满足在狭窄空间内的操纵操作臂的需求。
- 刚度柔性操作
- [发明专利]一种用于微创手术的三维力传感器及测量系统-CN202210847153.4在审
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史超阳;张晗;赖德伟
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天津大学
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2022-07-19
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2022-11-04
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G01L5/16
- 本发明涉及一种用于微创手术的三维力传感器，包括柔性变形结构以及多根光纤布拉格光栅，其中：所述柔性变形结构内部设置呈中空状且可在外界力作用下产生结构变形，并可将变形传递至设置于中空结构内部的多根光纤布拉格光栅上；多根所述光纤布拉格光栅包括一根用于测量传感器所受Z方向轴向力的中心光纤以及分别用于测量传感器所受X方向以及Y方向径向力的至少两根周向光纤；所述中心光纤设置于柔性变形结构的中心轴线上，至少两根所述周向光纤分别与中心光纤平行，且围合所形成的圆柱形结构中心轴线与中心光纤重叠。本发明所述的传感器具有径向尺寸小、柔性大、生物相容性好、灵敏度高以及测量分辨率高的特点。
- 一种用于手术三维传感器测量系统
- [发明专利]一种柔性关节及柔性器械臂-CN202210339407.1在审
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史超阳;罗翔宇;王树新
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天津大学
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2022-04-01
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2022-07-15
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A61B17/00
- 本发明涉及一种柔性关节，包括柔性连续体以及气囊，柔性连续体上开设有与所述气囊相匹配的气囊通道；气囊置于所述气囊通道内；所述气囊与气驱动模块相连接，所述气驱动模块通过控制气囊内部气压大小，实现柔性关节刚度连续可调。其中：当气囊未充气或气压较小时，柔性关节处于柔性状态，这种状态下的柔性关节具有适度的结构刚度以灵活适应人体狭窄弯曲的腔道形状；当气囊内气压逐渐增大时，气囊与连续体结构周向壁的摩擦力增大，柔性关节处于刚性状态，这种状态下，柔性关节承载能力高，可以为手术器械提供稳定的操作平台。
- 一种柔性关节器械
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