南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室 南京,210016
张嘉亮,男,1997年11月生,硕士生。主要研究方向为机电一体化。
孙志峻,男,1970年2月生,博士、教授。主要研究方向为机器人及机电一体化。 E-mail:meezjsun@nuaa.edu.cn
TM356;TB552
国家自然科学基金资助项目(52275058);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(NJ2022007)
为了解决单孔腹腔镜手术戳卡处器械拥堵的问题,首先,提出了一款磁吸式腹腔镜摄像系统,该系统拥有视野变换及图像变焦功能;其次,设计了两款超声电机作为驱动源,以提高运动精度,并减小体积和质量,避免定位磁场的干扰;最后,利用COMSOL有限元分析软件对电机定子进行了仿真分析,确定了电机定子的工作模态,并模拟了定子的运动。实验样机的机械输出特性表明:旋转超声电机在驱动电压Up-p=100 V时,最大扭矩为0.51 mN·m,最小分辨率为5.5 mrad;直线超声电机在驱动电压Up-p=200 V时,最大推力为107.8 mN,最小分辨率为24 μm,满足驱动要求。该磁吸式腹腔镜具有结构简单、响应快、精度高等优点。