微创手术钳柔顺拓扑优化设计

• 作者: 罗云 苗玉彬 赵爽
• 来源期刊: 东华大学学报（自然科学版）
• 学科: 医学
• 关键词: 微创手术钳 柔顺机构 拓扑优化 变密度插值 夹持刚度
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 508-512
• 页数: 5页
• 分类号: R318
• 字数: 3516字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-0444.2018.04.002

摘要

传统的微创手术钳是带有运动副的刚性构件,结构复杂且夹持力呈非线性变化,容易造成器官组织过压损伤.基于免装配的柔顺连续体拓扑设计,以柔性部件的整体弯曲作为目标函数,以保持有效夹持刚度作为附加约束条件,建立双工况优化模型.基于变密度插值模型和优化准则方法进行迭代求解,得到较为理想的手术钳柔性拓扑结构,并对优化后结构进行有限元数值分析.结果表明,钳头结构末端的最大位移和夹持刚度均满足手术钳使用要求,且具有力-位移线性响应关系.该研究简化了手术钳结构,有利于改善操作手感和夹持效果,为拓展柔顺机构在微创手术临床实践中的应用提供了思路.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苗玉彬	上海交通大学机械与动力工程学院	50	705	14.0	26.0
2	罗云	上海交通大学机械与动力工程学院	20	42	3.0	5.0
3	赵爽	上海交通大学机械与动力工程学院	4	5	1.0	2.0