[实用新型]用于窥镜机器人的柔性传感器及窥镜机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿生传感器，特别涉及一种用于窥镜机器人的柔性传感器及窥镜机器人，属于传感器及人机交互技术领域。

背景技术

二十世纪九十年代起，国际先进机器人计划(IARP)已召开过多届医疗外科机器人研讨会DARPA己经立项，开展基于遥控操作的外科研究，用于战伤模拟手术、手术培训、解剖教学。欧盟、法国国家科学研究中心也将机器人辅助外科手术及虚拟外科手术仿真系统作为重点研究发展的项目之一。在发达国家已经出现医疗外科手术机器人市场化产品，并在临床上开展了大量的病例应用研究。随着科学技术的发展,特别是计算机技术的发展,医用机器人在临床中的作用越来越受到人们的重视。外科手术辅助导航系统作为外科医生的第三只眼,可以让手术医师看到手术部位的内部结构,避免了因医生经验不足而造成的手术失误,使手术更安全、更可靠、更精确、更科学,具有极其广阔的应用前景。现在，它已经成功地应用到神经外科、整形外科、泌尿科、脊椎、耳鼻喉科、眼科、膝关节切除以及腹腔镜等众多领域中。受到医生和患者的普遍欢迎,是医疗外科机器人发展的必然趋势。

随着人们研究领域的不断扩大，越来越多的人开始意识到，传统的刚性机器人在完成一些复杂工作时难以达到要求，所以人们将目光转向具有柔性的机器人，试图在机器人上加入柔性传感器以完成特定的工作，尤其在仿生机器人上，柔性的加入更是其区别与传统工业机器人的亮点。而且，饮食结构改变、环境污染、精神压力等因素对人类的健康产生了消极影响，许多人遭受胃炎、肠道炎以及肠道癌等肠道疾病的困扰。作为定性诊断和治疗肠胃疾病的医疗器械，内窥镜在人体肠胃性病变的诊断方面具有重要价值。然而，传统窥镜不具备感知能力，无法判别碰壁的方向和应力的大小，以至于探头无法通过、损伤肠胃组织甚至出现“穿孔”事故，造成病人不适和痛苦。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的在于提供一种用于窥镜机器人的柔性传感器及其应用。

为实现前述发明目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型的一实施方案之中提供了一种用于窥镜机器人的柔性传感器，其包括柔性敏感层，所述柔性敏感层的上、下端面上分别形成有上、下电极层，并且所述柔性敏感层的上、下端面中的至少一者具有非平面结构，同时所述柔性敏感层与上电极层或下电极层之间还设置有柔性支撑层，所述柔性敏感层与柔性支撑层的厚度之和小于70μm。

较为优选的，所述柔性传感器的整体厚度小于70μm。

本实用新型的另一实施方案之中还提供了所述柔性传感器的用途。

例如，其中一种典型的用途包括：提供了一种机器人，其包含所述的柔性传感器。

更为具体的，本实用新型的一实施案例中提供了一种窥镜机器人，其包含：所述的柔性传感器以及数据处理模块、执行模块和显示模块，所述柔性传感器、执行模块和显示模块分别与所述数据处理模块连接。其中：

所述的柔性传感器，用以采集外界压力信号；

数据处理模块，用以接收和处理所述压力信号，并发出控制指令；

执行模块，用以接收所述控制指令，并执行相应任务；

显示模块，至少用以显示所述压力信号、数据处理模块输出的分析数据、执行模块的作动状态中的一种或两种以上的组合。

其中，所述柔性传感器与数据处理模块之间还可连接有滤波模块、信号放大模块、A/D转换模块中的任一种或两种以上的组合。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：提供的柔性传感器具有高灵敏度、高稳定性、低检测限、低成本等特点，尤其是还具有优异的弯曲柔韧性能，易于机器人“穿戴”，能够与不同结构的机器人均良好结合，进而可有效克服传统机器人无感知能力、低灵敏度的缺陷；进一步的，由所述柔性传感器与数据处理单元、执行单元等构建的机器人，例如窥镜机器人等还可实现智能化移动、探测等操作，以及实现良好的人机智能交互，进而精确、高效、安全、舒适、实时的实现临床检测。

附图说明

图1为本实用新型一典型实施例中一种柔性传感器的结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施例中应用所述柔性传感器的一种内窥镜机器人系统的结构框图；

图3是本实用新型一典型实施例中一种柔性传感器与机器蛇的结合示意图；

图4所示结肠内窥镜机器人系统的检测信号图。

具体实施方式

本实用新型的一个方面提供了一种用于窥镜机器人的柔性传感器，其包括柔性敏感层，所述柔性敏感层的上、下端面上分别形成有上、下电极层，并且所述柔性敏感层的上、下端面中的至少一者具有非平面结构。