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摘要
目的 设计一种微创手术中刚性可控机械手结构并进行应力分析。方法 采用薄膜覆盖编织管的内外表面,形成管状密封腔,从而构成刚度可调的新型折叠结构机械手,为评估机械手密封管的弯曲刚度,分别对物理试样进行了纯弯曲实验、有限元Abaqus/Explicit数值模拟以及综合分析。结果 通过有限元数值分析,结果表明,刚性状态中获得了测量曲率半径ρ=136.17 mm的近似纯弯曲,柔性状态中曲率半径为ρ=144.36 mm。综合分析结果显示,刚性状态实验力矩为136.21 Nmm,柔性力矩为19.91 Nmm。结论 刚性状态下,编织管在骨架上紧密压缩,密封管的变形模式不会受到显著影响,仍可以正常工作。变形构型和力矩曲线与相应的实验结果显示出相同的趋势,验证了设计的新型机械手及其密封管的有效性及实用性,该设备可为微创手术机械手设计及应用提供一定借鉴作用,具有一定推广价值。
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单位十堰市太和医院; 湖北医药学院; 湖北医药学院附属太和医院
