可变刚度微型软体驱动器

可展开且刚度可变

该驱动器通过形状记忆聚合物和水循环通道实现可展开、可缩回及刚度调节，专为胃肠道等脆弱组织交互设计。

Yamanaka, Toshiro · Amaya, Satoshi · Sugiura, Hirotaka · Arai, Fumihito · ORecord 科技单元

Soft Robotics 2026

具体参数

自然状态直径

{'zh': '15', 'en': '15'} mm

展开后直径

{'zh': '26', 'en': '26'} mm

刚度变化倍数

{'zh': '4', 'en': '4'} times

技术优势

刚度可调 4 倍以上

通过水循环控制形状记忆聚合物的温度，可在线改变其弹性模量，无需更换机械结构。

可展开和收回

从直径 15 mm 的自然状态展开至 26 mm，实现‘小直径进入、大直径作业’。

5 秒内完成刚度切换

水循环快速传热，实现百帕级刚度的迅速变化。

直接集成到内镜

驱动器可通过活检通道插入，并在人工组织中成功完成内镜黏膜下剥离术牵引。

应用场景

• 软体机器人：为软体机器人提供可变刚度与可展开结构，适应复杂管腔环境。
• 微创手术工具：作为微创手术工具，从活检通道介入，减少组织损伤。
• 胃肠道诊疗器械：用于胃肠道诊疗，实现内镜黏膜下剥离术的牵引操作。
• 柔性器件：利用柔性结构与可变刚度，安全接触脆弱组织。