[发明专利]一种用于微创手术的可变刚度软体机械臂及其使用方法

权利要求书

1.一种用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，包括变刚度支撑臂以及套装在变刚度支撑臂上的套筒(3)，套筒(3)包括弯曲段和扭转段，弯曲段和扭转段外分别缠绕有多个丝圈(11)和螺旋丝(12)，弯曲段和扭转段内分别设置有连通充放模块的沿变刚度支撑臂径向分布的至少2个以上腔室(7)，对腔室(7)充放介质以实现机械臂的弯曲和扭转。

2.如权利要求1所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述变刚度支撑臂包括连通充放模块的内管(1)和套装在内管(1)上的外管(2)，内管(1)与外管(2)之间填充有阻塞颗粒(5)。

3.如权利要求1或2所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述腔室(7)为扇形腔室。

4.如权利要求3所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述弯曲段和扭转段沿套筒(3)径向分布的每2个腔室(7)之间设置有支撑条(4)。

5.如权利要求4所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述支撑条(4)内沿套筒(3)轴线方向设置有预留通孔(6)，预留通孔(6)内设置有管道Ⅲ(10)，管道Ⅲ(10)一端连通充放模块，另一端与另一弯曲段的腔室(7)连通。

6.如权利要求4或5所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述腔室(7)绕套管(3)中心轴呈圆周分布有3个。

7.如权利要求1所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述弯曲段和扭转段隔断设置。

8.如权利要求7所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述丝圈(11)沿弯曲段紧密排布。

9.如权利要求7所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂，其特征是，所述螺旋丝(12)呈大倾角单螺旋、双螺旋或者多螺旋设置于扭转段外壁。

10.如权利要求1-9任一项所述的用于微创手术的可变刚度软体机械臂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：控制充放模块单独对弯曲段内的各腔室(7)充放介质，实现弯曲段的弯曲变形，通过控制介质压力大小以及充放顺序，实现不同程度和不同方向的弯曲；同时，控制充放模块同时对扭转段内的各腔室(7)充放介质，实现扭转段的扭转变形；

步骤2：控制充放模块对内管(1)填充介质，内管(1)发生径向膨胀，挤压阻塞颗粒(5)以增加变刚度支撑臂的刚度，内管(1)内介质压力大小，对应变刚度支撑臂的不同刚度。