[发明专利]一种可同时伸缩和弯曲且留有器械通道的柔性机器人

摘要

本发明公开了一种可同时伸缩和弯曲且留有器械通道的柔性机器人。该机器人系统包括：上节顶端模块1、上节伸缩弯曲模块2、上节伸缩弯曲模块3、上节伸缩弯曲模块4、上节伸缩弯曲模块5、上节伸缩弯曲模块6、上节伸缩弯曲模块7、上节伸缩弯曲模块8、下节顶端模块9、下节伸缩弯曲模块10、下节伸缩弯曲模块11、下节伸缩弯曲模块12、下节伸缩弯曲模块13、下节伸缩弯曲模块14、下节伸缩弯曲模块15、尾端段16、上节NI‑TI牵引丝17、上节NI‑TI牵引丝18、上节NI‑TI牵引丝19、下节NI‑TI牵引丝20、下节NI‑TI牵引丝21、下节NI‑TI牵引丝22；本发明机器人每个模块包含一个留有器械通道的间隔圆盘、三个支撑弹簧，每一模块可以实现伸缩和相对弯曲。本发明的机器人伸缩弯曲运动灵活，留有通道便于携载器械，操作控制简单。

主权项

1.一种可同时伸缩和弯曲且留有器械通道的柔性机器人，其特征在于：其包含上节顶端模块1、上节伸缩弯曲模块2、上节伸缩弯曲模块3、上节伸缩弯曲模块4、上节伸缩弯曲模块5上节伸缩弯曲模块6、上节伸缩弯曲模块7、上节伸缩弯曲模块8、下节顶端模块9、下节伸缩弯曲模块10、下节伸缩弯曲模块11、下节伸缩弯曲模块12、下节伸缩弯曲模块13、下节伸缩弯曲模块14、下节伸缩弯曲模块15、尾端段16、上节NI‑TI牵引丝17、上节NI‑TI牵引丝18、上节NI‑TI牵引丝19、下节NI‑TI牵引丝20、下节NI‑TI牵引丝21、下节NI‑TI牵引丝22，中间预留通道加装手术钳，CCD，光源；此种可同时伸缩和弯曲且留有器械通道的柔性机器人由多个前后依次相连的中间伸缩弯曲模块，以及顶端模块和尾端段构成；所有的模块均由一个多孔圆盘，其中上节模块的圆盘周围有三个孔，用于限制上节的三根Ni‑Ti合金丝，下节模块的圆盘周围有6个孔，用于限制上节和下节的六根Ni‑Ti合金丝，和多根弹簧构成，任意两个模块之间没有固定连接，每个上节中间伸缩弯曲模块中的上节圆盘、弹簧、Ni‑Ti合金丝之间没有固定连接，每个下节中间伸缩弯曲模块中的下节圆盘、弹簧、Ni‑Ti合金丝之间没有固定连接，因此可以实现伸缩；上节顶端段和下节顶端段分别与上节Ni‑Ti合金丝和下节Ni‑Ti合金丝固定连接，因此牵引其中一根Ni‑Ti合金丝即可实现整体的弯曲，同时牵引每节的三根Ni‑Ti合金丝即可实现整体的压缩，放松Ni‑Ti合金丝则伸长，伸缩过程与弯曲过程可同时进行；尾端段在机器人运动时尾端段固定，其他模块相对于尾端段弯曲和伸缩；驱动装置主要由六个电机和六个滑轮构成，电机的转动通过齿轮齿条转化为平动，带动合金丝的拉伸与放松，以此来控制机器人的运动；电池固定在安装板上，为电机提供电源。