刚柔混合止血机械手的设计与分析

来源：机器人杂志2024年第6期北京时间：

作者：尚哲, 王挺, 邵士亮, 张凯

摘要：针对战场环境下无人化救援工作中伤员肢体快速止血问题，设计了一种可安装在救援机械臂末端的刚柔混合止血机械手。该机械手由止血气囊与刚性欠驱动夹爪组成，气囊的柔软特性使得机械手与伤员肢体之间的接触更加安全。在刚性结构的约束下，气囊充气后向中心膨胀，以包裹伤员出血肢体实现压迫止血功能。对机械手进行了运动学、静力学分析，并建立了气囊径向变形的有限元模型，得到气囊在工作状态下的边界轮廓以及接触宽度。同时，以人体四肢为对象建立了止血气囊挤压力的理论模型。此外，对实验样机进行人体上肢、下肢测试，实验结果表明该机械手具有可靠的夹持能力和止血能力，验证了其有效性。

关键词：刚柔混合, 气囊, 欠驱动, 止血, 机械手