摘要：基于形状记忆合金驱动的内窥镜手术驱动器的设计与研究

跟着微创本领和五官科呆板人本领兴盛，对整肌体积小、本钱低、符合性广的腹腔镜手术呆板人提出了急迫需要，正在变成呆板人范围一个接洽热门。有需要商量处置现行反革命五官科呆板人体积宏大、占领手术空间大、摆设对立高贵、褊狭空间精巧性较差等题目，个中关系新资料、新启动和新组织的安排研制是重要难点。正文发展了鉴于形势回顾合金（SMA）启动的微创手术实行器关系安排观念、表面和本领接洽，中心冲破了SMA启动器自反应遏制、前馈积累、遏制参数优化、启动器安排优化和终局实行器组织构型归纳等要害本领；搭建了腹腔镜手术呆板人试验原型机，并发展了发端的临床众生试验。正文在领会腹腔镜手术呆板人终局实行器和智能启动体例关系本领的普通上，运用SMA启动、传感、执动作一体的特性，提出了一种新式启动器体例的接洽思绪和总体构架；领会了SMA启动道理及相变所惹起电阻变革，经过试验创造了SMA应急-应力-电阻联系三维图，中心领会对立性双丝SMA启动器在非线性内应力变革下应急-电阻联系；应用优化预应急和内应力范畴的本领建立了该应急-电妨碍后弧线的多项式模子，并经过试验考证了该自反应模子适合精确性和宁静性诉求。对准形势回顾合金自己的迟滞本能，为了控制遏制进程中大概展示的热超调或形变滞后题目，创造了鉴于热力学方程和资料本构模子的前馈积累模子：在恒定情况温度下，创造了热力学平稳方程，经过热积分得出及时SMA丝温度；鉴于SMA丝的形变-温度考查数据创造其模仿相变模子，个中沿用了Duhem微分模子和Ikuta指数型模子动作本构模子普通；贯串相变-形变联系式，进一步建立了温度-形变前馈模子；结果将表面模子和试验数据举行比较，截止表露按照模子所猜测形变在趋向上与本质形变目标普遍，可用来热超调局面的积累。为了SMA启动器安排计划的选型优化，对准启动器灵验路途、劳累本能、可达反馈频次、遏制精度和外力干预下的体例鲁棒性（无外部传感器）等五个要害本能，尝试获得四类罕见启动器安排在最优参数树立下的要害本能目标。在举行启动表面领会的普通上，创造了四类启动器理念情景下的灵验路途-预应力（预应急）-相变联系模子；按照模子所表露出的本能感化因子树立初始参数中要害变量，博得了各启动器最优本能参数；结果横向比较四类启动器的五项要害本能进而为安排最优启动器奠定了普通。在领会五官科手术终局实行器处事形式和体例构成的普通上，提出该实行器构型归纳和构造安排；经过组织力学领会、强度评价和处事空间领会优化了组织参数，并经过疏通学领会获得了模样遏制变换矩阵。贯串腔镜手术的本能诉求，进一步对贯串终局实行器的腹腔镜手术呆板人总体安排计划和软硬件平台举行了集成接洽。鉴于上述接洽功效，建立了鉴于自反应终局实行器体例的腹腔镜手术呆板人体例；以腹腔镜手术为运用后台，经过举行全党外模仿试验，考证了正文波及的呆板人疏通精度、相应频次和最大宁静力学输入等要害本能；在考证遏制模子可行性的普通上，运用朦胧遏制优化表面处置了鉴于该腕式关键安排的相应频次不及和内应力过大等题目；最后经过临床众生试验，考证了该手术体例完全计划的可行性和灵验性。

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