电动吻合器柔性转弯结构的设计与实验研究

• 作者: 潘贞 艾辽元 王皓辰 刘晨旭 葛文明 宋成利
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 电动吻合器 柔性转弯结构 运动学 静力学 变刚度 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 论著|Original Articles
• 页码范围: 883-889
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2021.06.008

摘要

目的 设计一种应用于电动吻合器的切口式柔性转弯结构,并研究其转弯性能.方法 对切口式柔性转弯结构进行设计与建模;建立转弯结构的运动学和静力学模型,并进行仿真计算;采用有限元仿真方法研究3组结构在对称切口等刚度和变刚度下的应力、偏转角度、顶部位移及驱动力;搭建转弯结构性能测试实验平台,对仿真结果和模型进行验证.结果 弯曲过程中,转弯结构理论模型与实验结果基本吻合;随着对称切口刚度的优化,变刚度转弯结构的最大应力分别下降20.64％和39.20％;变刚度结构弯曲时所需拉力最小,相较于等刚度结构下降33.41％,且顶端沿弯曲平面的位移(30.8 mm)最小;3组转弯结构最大偏转角度均可达到90°.结论 转弯结构运动学和静力学模型可用于其拉力和位置变化的计算;采用对称切口变刚度的结构转弯性能优于等刚度结构;切口式柔性转弯结构符合设计要求,满足电动吻合器的转弯需求.