[发明专利]一种基于形状记忆合金的致动器

说明书

一种基于形状记忆合金的致动器。一种致动器，包括：被设置为电导体的形状记忆合金体以及第一体，所述第一体被设置于所述形状记忆合金体，以致所述第一体可以从所述形状记忆合金体受热。

技术领域

本发明涉及医疗装置领域，特别涉及适合用于医疗手术机器人的致动器。

背景技术

柔性机器人领域里需要一种安全、变刚度范围大且范围可调控、结构简单、变形量大、响应时间短、输出驱动力大的可变刚度致动器(actuator with variable stiffness)。另外，医疗领域尤其需要具有可变刚度性能的软工具，例如适合使用在内镜工具的微创手术(Minimally-Invasive Surgery，MIS)的医疗装置。在一方面，这些医疗装置需要灵活性，使得医疗装置可以沿曲折的路径移动时与器官之间几乎没有相互作用，以减低病人感到疼痛或组织损伤的风险。另一方面，在穿刺、活组织检查或抓取任务的医疗干预措施中传送力，刚性工具是必要的，从而为其他工具提供支持以及定位精度。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提供一种基于形状记忆合金的致动器以及医疗装置，为医疗装置领域提供了具有灵活性的可变刚度致动器。

根据一个实施例，本申请提供一种致动器，所述致动器包括：被设置为电导体的形状记忆合金体；以及第一体，所述第一体被设置于所述形状记忆合金体，以致所述第一体可以从所述形状记忆合金体受热。

优选地，其中所述第一体与所述形状记忆合金体物理接触。优选地，其中所述第一体沿轴向方向与形状记忆合金体物理接触，其中轴向方向根据所述形状记忆合金体定义。

优选地，其中所述致动器还包括：围绕所述第一体的绝缘体。优选地，其中所述绝缘体还包括单一结构的表面。优选地，其中所述绝缘体界定一个腔，所述形状记忆合金体与所述第一体被设置于所述腔内。

优选地，其中所述第一体还包括至少一种聚合物。优选地，其中所述形状记忆合金体导电时使所述聚合物的温度上升。优选地，其中所述聚合物的刚度产生变化。优选地，其中所述聚合物呈现黏流态。优选地，其中所述形状记忆合金体导电时使所述形状记忆合金体的温度高于所述形状记忆合金体的奥氏体化温度。

优选地，其中所述形状记忆合金体的奥氏体化温度高于所述聚合物的熔点。优选地，其中所述形状记忆合金体的奥氏体化温度低于所述聚合物的熔点。优选地，其中所述形状记忆合金体的奥氏体化温度低于所述聚合物的玻璃化转变温度。

根据一个实施例，本申请提供了一种致动器，所述致动器包括：形状记忆合金体，所述形状记忆合金体被设置为电导体；以及第一体，所述第一体包括聚合物，其聚合物被设置于所述形状记忆合金体，以致所述聚合物可以从所述形状记忆合金体受热；绝缘体，所述绝缘体界定一个腔，所述聚合物与形状记忆合金体被设置于所述腔内。

根据一个实施例，本申请提供了一种医疗装置，所述医疗装置包括：致动器，所述致动器包括：形状记忆合金体，所述形状记忆合金体被设置为电导体；第一体，所述第一体包括聚合物，其聚合物被设置于所述形状记忆合金体，以致所述聚合物可以从所述形状记忆合金体受热；以及绝缘体，所述绝缘体界定一个腔，所述聚合物与形状记忆合金体被设置于所述腔内；所述医疗装置还包括供电电路，所述供电电路耦联与所述形状记忆合金体。

优选地，所述形状记忆合金体包括形状记忆合金丝。优选地，所述绝缘体还包括一个单一结构的表面。优选地，所述第一体还包括多个聚合物分别被设置成与所述形状记忆合金体物理接触。优选地，所述第一体还包括多个聚合物分别被设置成与所述形状记忆合金体物理接触。

优选地，所述第一体还包括：第一聚合物，所述第一聚合物被设置成与所述形状记忆合金体物理接触；以及第二聚合物，所述第二聚合物被设置成与所述形状记忆合金体物理接触；其中所述形状记忆合金体的奥氏体化温度低于所述第一聚合物的熔点，并且所述形状记忆合金体的奥氏体化温度高于所述第二聚合物的熔点。