形状回忆合金（SMA）归于形状回忆材猜中金属类，它具有在特定的外界鼓励条件下如热或磁鼓励的情况下回忆或许保存本来形状的才能。形状回忆合金执行器（SMAA）与传统根据电磁、气动和液压原理的执行器比较，结构简略、功重比大、无噪声（电磁噪声），一起具有自感知功用、低压驱动、轻量化、小型化、结构多样化等特色。

  经过学界和工业界多年的探究和运用，现在在某些特殊范畴现已得到运用，形状回忆合金执行器不只可以在功用上代替和功能上逾越传统执行器，并且可以有用下降执行器的制作和运用本钱，尤其是在高功重比、轻量小型化执行器的运用范畴。

  形状回忆合金执行器在生物医疗范畴首要运用NiTi合金杰出的生物相容性和高功重比的驱动才能来完成纠正整形固定、医疗手术器械和恢复练习的功能。

  形状回忆合金在牙科的纠正整形和骨科的固定器运用别离如图1a和图1b所示，形状回忆合金纠正固定器与传统不锈钢纠正固定器比较，形状回忆合金纠正固定器可以在人体内维持在超弹性状况，不只具有较好的生物相容性，并且不容易产生变形，纠正力非常好，别的用于心血管支架的自蓬式形状回忆合金支架管和用于狭小空间套取结石的形状回忆合金网篮现已广泛运用于医疗手术中。

  图1c～图1f别离为形状回忆合金执行器医疗器械中首要用于微创手术中的心房医治、图画收集、肠道内窥镜和手术机器人，形状回忆合金执行器在这些狭小空间作业的优势要远远高于传统电磁式电机和其他智能驱动资料执行器。

  有学者提出用于房颤医治的手术器械，不只可以完成狭小空间的各种动作需求，并且由于经过电加热方式非电磁式驱动，可以很好地兼容核磁共振技能。有学者提出了一种根据形状回忆合金的图画引导外科手术中标准改变驱动器，该扭力驱动器由一对对立形状回忆合金扭力绷簧经过替换焦耳加热和天然冷却完成双向驱动，明显进步机器人的灵敏性和机动性，终究经过集成到手术机器人原型机中验证了规划、建模和操控的作用。

  有学者比照了形状回忆合金执行器、无刷直流电机和离子型金属聚合物执行器在微型内窥镜范畴的功能比照，形状回忆合金执行器具有驱动电压低、力量大、结构简略和无需转化结构等优势。有学者提出了一种折纸启示根据形状回忆合金执行器驱动的微创手术四自由度抓手，完成了微创手术抓手平移和旋转灵敏运动和狭小空间的规划要求的一起，大大简化了抓手的杂乱结构。

  医疗恢复范畴的机器人一般选用传统根据电机和气动驱动手法的机器人，不只设备体积质量较大，并且较杂乱，如气动设备，不只需求操控器还需求较多的中心气动操控组织。

  形状回忆合金执行器在人体恢复练习中的运用如图1g和图1h所示，有学者提出了一种根据形状回忆合金执行器驱动辅佐医治面瘫的机器人面具，经过形状回忆合金拉动组织来操作肌肤，以增强面部的活动表情体现，此项研讨中心经过人体解刨学的剖析和运用深度图画传感器和间隔传感器等手法优化机器人面具的动作，证明了面瘫辅佐医治机器人具有杰出的辅佐医治作用。

  有学者提出了一种根据形状回忆合金执行器手部恢复医治的机器人，极大地减轻了设备的体积和质量，具有非常好的驱动和婉性，进步患者运用体会的一起，可以结合肌电反射并经过操控器不同的操控办法，完成多种恢复形式的练习医治。

  本文编自2022年第20期《电工技能学报》，论文标题为“形状回忆合金执行器研讨总述”。本课题得到黑龙江省天然科学基金赞助项目的支撑。

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