[发明专利]用于内科手术的介入式软体机械臂

说明书

本发明公开了一种用于内科手术的介入式软体机械臂，所述软体机械臂包括若干串联设置的弯曲模块、扭转模块及拉伸模块，所述弯曲模块用于在不同气压下发生相应的弯曲变形，所述扭转模块用于在不同气压下发生相应的扭转变形，所述拉伸模块用于在不同气压下发生相应的拉伸变形。本发明的软体机械臂结构精巧，具有较大的负载能力，机械臂末端可以通过三个串联模块的不同变形绕过人体某些部位到达指定位置，能够在减小手术创口的同时完成复杂的内科手术。

技术领域

本发明涉及软体机器臂技术领域，特别是涉及一种用于内科手术的介入式软体机械臂。

背景技术

软体机器人是当今机器人技术的新兴热点和未来发展前沿，与传统刚性机器人相比，表现出了前所未有的适应性、灵敏性和敏捷性，并不断地扩充着机器人的应用领域，是机器人未来发展的主要趋势之一。

软体机械臂是软体机器人研究的主要方向之一，当前基于线驱和气动驱动方式，开发了多种不同类型的软体机械臂。

但是目前开发的各类型软体机械臂都只有单一的自由度，只能够完成简单的动作。同时由于其结构的柔性，导致机械臂控制精度较低，并且负载能力较差，无法承受较大的力。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种用于内科手术的介入式软体机械臂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于内科手术的介入式软体机械臂，其结构精巧，具有较大的负载能力，机械臂末端可以通过三个串联模块的不同变形绕过人体某些部位到达指定位置，能够在减小手术创口的同时完成复杂的内科手术。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：

一种用于内科手术的介入式软体机械臂，所述软体机械臂包括若干串联设置的弯曲模块、扭转模块及拉伸模块，所述弯曲模块用于在不同气压下发生相应的弯曲变形，所述扭转模块用于在不同气压下发生相应的扭转变形，所述拉伸模块用于在不同气压下发生相应的拉伸变形。

作为本发明的进一步改进，所述弯曲模块包括半圆柱型的第一空腔弹性体及缠绕于第一空腔弹性体上的第一纤维和第二纤维。

作为本发明的进一步改进，所述第一空腔弹性体包括半圆柱面和矩形面，所述第一纤维和第二纤维在半圆柱面上垂直于第一空腔弹性体轴线且均匀平行分布，第一纤维和第二纤维在矩形面上相交。

作为本发明的进一步改进，所述第一纤维在矩形面上与第一空腔弹性体轴线之间的夹角为第一夹角，第二纤维在矩形面上与第一空腔弹性体轴线之间的夹角为第二夹角，第一夹角和第二夹角之和为180°，且第一夹角为60°～80°，第二夹角为100°～120°。

作为本发明的进一步改进，所述扭转模块包括半圆柱型的第二空腔弹性体及缠绕于第二空腔弹性体上的第三纤维。

作为本发明的进一步改进，所述第二空腔弹性体包括半圆柱面和矩形面，所述第三纤维在半圆柱面上与第一空腔弹性体轴线呈锐角，第三纤维在矩形面上垂直于第二空腔弹性体轴线且均匀平行分布。

作为本发明的进一步改进，所述第三纤维在半圆柱面上与第一空腔弹性体轴线的夹角为50°～70°。

作为本发明的进一步改进，所述拉伸模块包括半圆柱型的第三空腔弹性体及缠绕于第三空腔弹性体上的第四纤维和第五纤维。

作为本发明的进一步改进，所述第三空腔弹性体包括半圆柱面和矩形面，所述第四纤维和第五纤维在半圆柱面上相交，第四纤维和第五纤维在矩形面上垂直于第三空腔弹性体轴线且均匀平行分布。

作为本发明的进一步改进，所述第四纤维在半圆柱面上与第三空腔弹性体轴线之间的夹角为第三夹角，第五纤维在半圆柱面上与第三空腔弹性体轴线之间的夹角为第四夹角，第三夹角和第四夹角之和为180°，且第三夹角为60°～80°，第四夹角为100°～120°。