論文の概要: TiBCLaG: A Trigger-induced Bistable Compliant Laparoscopic Grasper
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.18559v1
- Date: Thu, 19 Mar 2026 07:15:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-21 18:33:56.980203
- Title: TiBCLaG: A Trigger-induced Bistable Compliant Laparoscopic Grasper
- Title（参考訳）: TiBCLaG : トリガーによる胆道拡張型腹腔鏡下手術
- Authors: Joel J Nellikkunnel, Prabhat Kumar,
- Abstract要約: 工業用ラパスコープグルーパーは、厳密な耐久のために製造されたマルチリンク剛性機構を使用しており、高い製造コストと組み立てコストをもたらす。
本研究はモノリシックで完全準拠の双安定型ラパロスコープグルーパーの設計と概念実証について述べる。
本装置は、制御プッシュロッドを介して結合された、コンプライアンストリガとコンプライアンスグリップパーエンドエフェクタを一体化して、継続的なユーザ入力なしに安定した把握を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.691739266364575
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Industrial laparoscopic graspers use multi-link rigid mechanisms manufactured to tight tolerances, resulting in high manufacturing and assembly costs. This work presents the design and proof-of-concept validation of a monolithic, fully compliant, bistable, laparoscopic grasper that eliminates the need for multiple rigid links, thereby reducing part count. The device integrates a compliant trigger and a compliant gripper end-effector, coupled via a control push-rod, to achieve stable grasping without continuous user input. The trigger mechanism is synthesized using a Two-Element Beam Constraint Model as a design framework to control the deformation and stiffness of V-beam-like elements. This technique enables elastic energy storage while preventing snap-through instability. The end-effector is designed as a compliant gripper to achieve adaptive grasping through elastic deformation. Jaws' opening-and-closing performance is demonstrated using nonlinear finite element analysis. The laparoscopic design presented here is fabricated using fused deposition 3D printing. The fabricated prototype demonstrates reliable bistable actuation, confirming the feasibility of such compliant laparoscopic grasper architectures.
- Abstract（参考訳）: 工業用ラパスコープグルーパーは、厳密な耐久のために製造されたマルチリンク剛性機構を使用しており、高い製造コストと組み立てコストをもたらす。
本研究は, モノリシックで完全準拠, 双安定, 腹腔鏡式グルーパーの設計と概念実証を行い, 複数の剛性リンクの必要性を排除し, 部品数を削減した。
本装置は、制御プッシュロッドを介して結合された、コンプライアンストリガとコンプライアンスグリップパーエンドエフェクタを一体化して、継続的なユーザ入力なしに安定した把握を実現する。
トリガー機構は、Vビーム状要素の変形と剛性を制御する設計枠組みとして、2要素ビーム拘束モデルを用いて合成される。
この技術はスナップスルー不安定を防止しつつ弾性エネルギー貯蔵を可能にする。
本発明のエンドエフェクタは、弾性変形による適応的な把持を実現するために、適合グリップとして設計されている。
Jawsの開閉性能は非線形有限要素解析を用いて実証した。
ここで提示される腹腔鏡デザインは、溶融沈着3Dプリンティングを用いて製造される。
製作された試作機は、信頼性の高い双安定作動を示し、これら準拠の腹腔鏡式グリーパーアーキテクチャの実現可能性を確認した。
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