SHURUI-S系统：一款可适配不同鞘管结构的多臂单孔连续体手术机器人

朱传祥¹，陈煜阳²，匡浩民¹，赵江然²，徐凯¹

（1. 上海交通大学 机械与动力工程学院，上海200240；2. 北京术锐机器人股份有限公司，北京100192）

摘要：手术机器人的出现显著提升了微创手术的效能。单孔机器人手术因其在减小创伤和促进术后恢复的潜力而备受关注。单孔手术机器人通常配备专用的鞘管，用于置入内窥镜和手术器械。受限于系统整体设计，鞘管的结构通常是固定的。然而，在所有临床场景中使用单一结构的鞘管并不总是最佳的。本文为此首次提出了一种配备多体外机械臂的单孔连续体手术机器人，即SHURUI-S系统，该系统可根据经腹、经脐和经肋等不同手术入路的需求，灵活适配多种鞘管结构。推导了统一的运动学框架以实现多机械臂的协同控制，从而在适配不同鞘管时，能够完成鞘管对接、姿态调整及避免碰撞。此外，还建立了针对鞘管通道内接触驱动补偿策略的运动学模型，旨在提升连续体手术器械的运动精度。本文详细阐述了该系统的整体结构与设计优化过程，以及开展的机械臂运动能力和器械精度的验证实验。在单孔泌尿外科、妇科和普外科中完成的多例人体临床试验亦展示了SHURUI-S系统的设计有效性。

关键词：手术机器人，协同运动控制，连续体机器人，运动学，单孔手术

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Cite this article

Zhu, C., Chen, Y., Kuang, H. et al. SHURUI-S System: A Multi-Arm Single-Port Continuum Surgical Robot Configurable for Different Trocar Structures. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2026). https://doi.org/10.1007/s12204-026-2920-2