医疗连续体机器人推进机构的研究进展

杨竣麟^1,2，殷敏毅³，魏玮庆³，仇鹏³，陆信武³，高安柱^1,2

（1. 上海交通大学 自动化与感知学院；医疗机器人研究院，上海 200240；2.系统控制与信息处理教育部重点实验室，上海 200240；3. 上海交通大学医学院附属第九人民医院 血管外科，上海 200011）

摘要：连续体机器人凭借其固有的柔顺性和优异的灵巧性，在微创手术中展现出重要的临床应用潜力。然而，在高度受限的解剖空间内，实现驱动系统的独立解耦控制以及长距离稳定传动，仍然是近端推进机构设计中的核心挑战。本文系统综述了连续体机器人的推进机构及其典型应用。根据运动与传动方式的不同，将推进机构划分为耦合推进构型与解耦推进构型：前者通过整体驱动模块的移动实现高运动刚性与高精度控制；后者则采用摩擦轮或卷绕等解耦传动方式，从而实现结构紧凑与长行程推进能力。围绕不同手术场景的需求，本文分析了面向应用的设计策略，重点探讨了如何通过结构选择与拓扑优化来适应复杂的解剖结构与手术环境约束。同时，还讨论了若干关键挑战，包括非线性摩擦引起的传动误差、无菌性与模块化设计要求，以及具身集成等问题。最后，展望了未来发展方向，包括高保真力反馈、模块化快速装配结构，以及感知-驱动一体化的具身系统，以推动下一代连续体机器人技术的发展。

关键词：手术机器人，连续体机器人，推进机构，微创手术

扫二维码浏览全文 

Cite this article

Yang, J., Yin, M., Wei, W. et al. Progress in Advancing Mechanisms for Medical Continuum Robots. J. Shanghai Jiaotong Univ. (Sci.) (2026). https://doi.org/10.1007/s12204-026-2933-x

支持单位：