多模态光纤传感连续体手术机器人

术中力学与形状实时感知

在连续体手术机器人末端集成光纤传感，实现夹持、腕部三维力和驱动力的多模态实时测量，并通过主从反馈降低操作力，提高手术安全性。

李天梁 · Chen, Zhao · JiaJun, Li · Haolei, Fan · Yongwen, Zhu · 周祖德 · Zhang, Xu · Xu, Yu · 王珺 · Ren, Hongliang · 宋爱国

Advanced healthcare materials 2026

参数信息

灭菌循环次数

15 cycles

操作力降低幅度

30-40 %

技术优势

可灭菌15次

激光焊接封装解决了临床适用性问题，使机器人能耐受15次灭菌循环，满足手术器械复用要求。

操作力降低30%-40%

带夹持力和腕部三维力反馈的主从遥操作减少了医生施加的操作力30%-40%，提高手术安全性。

应用场景

• 微创手术机器人：为微创手术机器人末端增加力觉，使夹持和腕部操作更精细安全。
• 连续体机器人：为连续体机器人提供末端三维力反馈，提升其在狭窄空间中的操控能力。
• 机器人触觉反馈：将光纤力传感转化为手术中的触觉反馈，帮助医生感知组织交互力。
• 智能医疗器械：把光纤神经嵌入医疗器械，实现灭菌复用下的长期力测量。
• 光纤传感：利用光纤布拉格光栅和法珀腔实现小型化多轴力传感，可集成于手术器械。