多层嵌套可操控穿刺针

分段弯曲 形状可控

采用多层嵌套柔性结构与无模型形状控制，实现穿刺过程中灵活变形与稳定构型保持，为图像引导微创手术提供智能穿刺工具。

Chong, Yao · Chang-Le, Li · Yihan, Shan · Zhe, Gao · 张学贺 · 刘刚峰 · 赵杰

Chinese Journal of Mechanical Engineering (English Edition) 2026

技术优势

形状能主动保持

多层嵌套结构与腱驱动差分驱动，使针体在穿刺过程中既能主动变形，又能稳定保持构型，避免被动回弹。

无需精确模型

采用无模型形状控制器，无需依赖精确的运动学模型即可实现轨迹的精确调节，降低控制复杂度。

高精度走复杂路径

实验结果表明，该针机器人能够以高精度穿越复杂曲线路径，验证了设计和控制方法的可行性。

应用场景

• 微创手术导航：为图像引导微创手术提供能主动弯曲、精准导航的穿刺工具。
• 穿刺机器人：作为穿刺机器人末端执行器，实现复杂路径的精确穿刺。
• 介入手术工具：为介入手术提供可灵活变形的工具，提高在复杂解剖环境中的适应性。