摘要

乳腺癌作为全球女性高发恶性肿瘤，其介入诊疗过程中常因乳腺组织的高流动性导致病灶移位，影响手术精准度。传统刚性固定装置易引发组织形变与患者不适，现有介入机器人也存在视野遮蔽、操作稳定性不足等问题。为此，本研究设计了一款适用于乳腺介入手术的柔性夹持机械手系统，旨在通过仿生结构与智能控制策略实现组织的自适应稳定夹持与病灶精准定位。该机械手采用四指对称构型，集成柔性薄膜压力传感器与多自由度旋转关节，结合双腱绳驱动方案和实时闭环力控算法，可在手术中动态调节夹持力与穿刺角度（。控制系统基于STM32微控制器与FreeRTOS实时操作系统构建，支持多轴协同运动规划与亚毫米级穿刺精度。实验验证表明，系统在模拟乳腺组织形变12mm的工况下仍能维持0.3mm的定位精度，穿刺取样偏差小于0.5mm，且夹持接触面压强低于安全阈值。该设计显著提升了介入手术的操作稳定性与患者舒适性，为乳腺微创诊疗提供了创新解决方案。

关键词：柔性机械手；乳腺夹持；控制系统