连续型内窥镜机器人弯曲模型

为了求解内窥镜连续型机器人在驱动下的理论弯曲曲线,课题组建立了以机器人变形单元为对象的弯曲模型。该模型将连续型机器人的整体弯曲问题分解成各段固定丝的变形问题,并以此进行了机器人的正/逆运动学建模;然后依次对驱动丝、固定丝和单节蛇骨之间进行了力学分析,并基于Cosserat杆理论推导出固定丝的弯曲模型,求解出相邻蛇骨间的弯曲角度,得到了机器人的整体弯曲;最后通过MATLAB定点迭代的方式求解了机器人在不同驱动力下的弯曲状态,与16关节样机试验进行了对比。结果表明：误差率最大为6.7%,最小为2.9%,说明了该理论模型的有效性。此模型为内窥镜连续型机器人弯曲求解提供了一种有效的方法。