Flexible endoscopic forceps with long flexible fingers having high gripping performance

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K05908
• Research Institution: Saitama Institute of Technology
• Principal Investigator: 安藤 大樹 埼玉工業大学, 工学部, 准教授 (60377819)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ソフトメカニクス / フレキシブルメカニズム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，軟性内視鏡用細径鉗子による表面が滑りやすい大きな臓器の安定した把持を可能とする機構として，軟性内視鏡の細く長い鉗子用管路を通過可能な長く柔軟な指をもつ把持機構と，その指の長さと把持力の間のトレードオフを克服する柔軟指の受動的変形様相制御機構の設計を検討し，開閉量，対象物への接触面積，最大把持力，および管路内収納状態での曲げ性能を評価した両機構の最適構造条件を明らかにすることである．
本年度は，前年度に精度良く製作することができなかった設計仕様を満たす幅2mmの柔軟把持鉗子および曲げ性能を評価するための実験装置を製作し，柔軟把持鉗子の曲がり管路内通過性能評価実験を行った．
柔軟把持鉗子の把持機構は，柔軟把持指，把持指ホルダ，操作用ワイヤから構成される．細長い柔軟把持指の製作は，加工精度を考慮し，ワイヤーカットされた弾性薄板をプレス成形することにより行った．細径な把持指ホルダの製作は，ステンレス鋼を微細切削することにより行った．操作用ワイヤは市販のステンレスワイヤを用いた．
柔軟把持鉗子は，製作された把持機構を市販の細径なステンレス製コイルばねの端部に取り付けることにより製作した．
軟性内視鏡の細径な鉗子用管路は，柔軟把持鉗子が曲がり管路内を通過する様子を外部から撮影できるよう，市販の透明なウレタンチューブ（内径3.48mm）で模擬した．
柔軟把持鉗子の曲がり管路内通過性能は，カメラで撮影した画像を解析することにより行った．