Stewart力传感器弹性体结构设计方法研究

摘要：

手术过程中,腔镜微创手术机器人通过传感器精准测量手术器械与人体组织之间的交互作用力,可有效地促进腔镜手术的进步.文章根据传感器的研发要求,设计了一个适合手术器械的6自由度斯图尔特Stewart平台,基于电阻检测原理对平台的力/力矩灵敏度、各向同性度及连杆受力标准差进行了多目标优化;通过三维机械设计软件SolidWorks建模后,导入到有限元分析软件中进行受力分析.结果表明:按照优化后角度所设计的传感器各连杆受力更均匀,所选择的材料受到的极限应力均在比例极限内;传感器在x、y、z方向上的力和力矩检测范围分别达到了10 N和150 N?mm,力和力矩监测精度分别为0.3 N和3 N?mm,其适合于微创手术机器人.

关键词：腔镜手术机器人、传感器、Stewart平台、多目标优化

所属期刊栏目：38

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：山东建筑大学博士科研基金项目;山东省重点研发计划公益类项目

在线出版日期：2023-03-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：63-69