[发明专利]用于内科手术的软体夹持臂

说明书

本发明公开了一种用于内科手术的软体夹持臂，所述软体夹持臂包括软体机械臂及固定安装于软体机械臂末端的软体夹持装置，所述软体夹持装置包括固定安装于软体机械臂末端的夹持头及安装于夹持头内的摩擦片，所述夹持头包括对称设置的多气囊式软体驱动器，摩擦片固定安装于多气囊式软体驱动器的内侧表面上，所述夹持头用于夹持软体组织，摩擦片用于增加夹持时的摩擦力。本发明软体夹持臂由气压驱动，安全柔软不会对身体组织造成二次伤害，同时结构精巧，具有多种自由度和变刚度夹持软体组织的能力，能够在狭窄的空间完成复杂的内科手术。

技术领域

本发明涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种用于内科手术的软体夹持臂。

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。

软体手术机器人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器人。

但是目前开发的各类型软体机器人都是类似于肠镜、内窥镜等，受限于现有的夹持臂，只能够完成简单的手术动作。且现有技术中的加持臂无法同时具有多自由度和变刚度的能力。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种用于内科手术的软体夹持臂。

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软体夹持臂，其结构精巧，具有多种自由度和变刚度的能力，能够在狭窄的空间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软体夹持臂，所述软体夹持臂包括软体机械臂及固定安装于软体机械臂末端的软体夹持装置，所述软体夹持装置包括固定安装于软体机械臂末端的夹持头及安装于夹持头内的摩擦片，所述夹持头包括对称设置的多气囊式软体驱动器，摩擦片固定安装于多气囊式软体驱动器的内侧表面上，所述夹持头用于夹持软体组织，摩擦片用于增加夹持时的摩擦力。

作为本发明的进一步改进，所述夹持头包括底座，底座固定安装于软体机械臂末端，多气囊式软体驱动器固定安装于底座上。

作为本发明的进一步改进，所述多气囊式软体驱动器包括若干相互连通的气囊，气囊高度从上到下依次减小。

作为本发明的进一步改进，所述夹持头的末端呈圆弧形。

作为本发明的进一步改进，所述摩擦片的正面设有纹路结构，用于增加接触面的摩擦力以加大抓取能力。

作为本发明的进一步改进，所述摩擦片的背面设有中空的硅胶管，硅胶管内设有液态金属及加热电阻丝，硅胶管表面设有隔热层，所述加热电阻丝加热时液态金属为液态，摩擦片变软，不加热时液态金属为固态，摩擦片变硬。

作为本发明的进一步改进，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，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，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。