一次性多用途力反馈穿刺手术机器人

针对目前不同的穿刺手术都依赖于医生手动操作器械,并且缺失力反馈及复杂操作器械难以消毒和组装的问题,文中提出了一种可兼容的用于穿刺手术的2自由度力反馈主从穿刺机器人的新方法。机器人主体由递送机构及旋转机构组成,其中,部分零件采用3D打印工艺制造。通过结构设计,建立了机器人模型,完成了主从控制系统工作原理的论述,并且搭建了实验平台。采用不同尺寸穿刺器械在该主从控制系统上模拟了肝部穿刺试验和脑部穿刺试验,验证了系统的控制精度及异常力预警的作用。其中,用Sobel算子边缘检测方法对工业相机采集到的机器人路径与预设路径进行了图像处理分析,采用离体猪组织样品对力反馈进行了测试。研究结果为将来打造低成本、一次性的力反馈穿刺手术机器人奠定了基础。