A Magnetically Actuated Variable Stiffness Manipulator Based on Deployable Shape Memory Polymer Springs

执行机构 刚度 机械工程 机器人 磁铁 抗弯刚度 计算机科学 声学 模拟 工程类 控制理论(社会学) 结构工程 人工智能 物理 控制(管理)
作者
Theodosia Lourdes Thomas,Jonathan Bos,Juan J. Huaroto,Venkatasubramanian Kalpathy Venkiteswaran,Sarthak Misra
出处
期刊:Advanced intelligent systems [Wiley]
卷期号:6 (2) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/aisy.202200465
摘要

Continuum manipulators have found several applications in surgical interventions like endoscopy, laparoscopy, and as end‐effectors for surgical robots. Continuum manipulators coupled with magnetic actuation can be precisely maneuvered inside the human body. Recently, variable stiffness manipulators (VSMs) have been introduced for enhanced dexterity and safe navigation. This study presents a new design of a magnetically actuated VSM based on shape memory polymer (SMP) springs. The VSM has a silicone backbone enclosed within a spring made of SMP that can change in length with stiffness change that is triggered by Joule heating. The stiffness and thermal characteristics of the VSM are studied using analytical models and experiments. Subsequently, a one‐segment VSM and a two‐segment VSM having outer diameters of 9 and 10 mm and lengths of 15 and 25 mm, respectively, capable of extending to four times their length are designed. The VSM can be deployed in a compact form and extended to achieve variable bending curvatures in soft and rigid states, which can facilitate instrument insertion and reduce operation invasiveness. Potential clinical applications are demonstrated by incorporating miniature camera, biopsy tool, and laser optical fiber in the working channel of the VSM and coupled with robotic magnetic actuation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
隐形荟完成签到 ,获得积分10
2秒前
Lee完成签到 ,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
蔡从安发布了新的文献求助10
27秒前
丫丫完成签到 ,获得积分10
27秒前
点点完成签到 ,获得积分10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34秒前
和平使命应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
小明完成签到 ,获得积分10
37秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
38秒前
105完成签到 ,获得积分10
39秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
41秒前
John完成签到 ,获得积分10
41秒前
46秒前
Song完成签到 ,获得积分10
49秒前
蔡从安发布了新的文献求助10
51秒前
默默莫莫完成签到 ,获得积分10
52秒前
温如军完成签到 ,获得积分10
54秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
55秒前
蚊蚊爱读书应助蔡从安采纳,获得10
57秒前
mmd完成签到 ,获得积分10
59秒前
好运连连完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhangkx23完成签到,获得积分10
1分钟前
Lyw完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sure完成签到 ,获得积分10
1分钟前
殷勤的紫槐完成签到,获得积分0
1分钟前
李天浩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
myq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一见憘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
温暖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
藏锋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
酷炫觅双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
暖羊羊Y完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
傲娇书易应助davedavedave采纳,获得20
1分钟前
哥哥发布了新的文献求助10
1分钟前
潇湘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5584832
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4668720
关于积分的说明 14771614
捐赠科研通 4615564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530253
邀请新用户注册赠送积分活动 1499111
关于科研通互助平台的介绍 1467575