介入机器人 SEA 模组开发实操:Tekceleo超声波压电电机集成方案

前言

磁共振(MRI)腔内介入机器人研发长期受磁场兼容、高精度柔顺力控两大技术约束,传统电磁驱动设备易造成扫描图像伪影,齿轮传动机构存在间隙滞后,难以搭建串联弹性执行器(SEA)完成生物组织交互实验。2026 年 IEEE/ASME Transactions 发布编号 11397855 学术论文,加州伯克利科研团队基于 Tekceleo 超声波压电电机 WLG-75-R 完成紧凑型 MRI 适配 SEA 模组开发,为医学机器人科研提供标准化无磁驱动硬件路径。

一、IEEE 顶刊 SEA 模组核心研发成果

该论文设计传动式力感知 SEA 架构,以 Tekceleo 压电电机 WLG-75-R 作为核心动力单元,在电机与减速箱体之间布置多组压缩弹簧,依托压电直驱无背隙特性搭建高精度力控系统。经 3T 磁共振环境实测,模组峰值输出扭矩 0.96 N・m,5% 调节时间仅 0.05s,高低阻抗物体交互稳态误差控制在额定扭矩 2.5% 以内,成像全程无磁场干扰产生的伪影,可稳定开展微创穿刺、柔性抓取模拟实验。

二、Tekceleo WLG-75-R 压电电机核心技术特性

作为 Tekceleo 压电电机系列高扭矩型号,WLG-75-R 专为强磁场精密科研场景开发:

  • 全非磁性机身构造,运行磁特征<3nT,原生兼容 3T 磁共振设备,无需额外电磁屏蔽改造;
  • 行波压电直驱技术,取消齿轮减速机构,无传动背隙,响应速度<500μs,适配 SEA 高频柔顺力控算法迭代;
  • 75mm 紧凑型结构,额定功率 12W,峰值扭矩 1.2N・m,内置位置速度双编码器,支持闭环精准控制;
  • WLG 全系列模块化布局(WLG-20-R/WLG-30-R/WLG-75-R),配套标准化评估套件、控制器与开源调试软件,缩短机器人整机集成周期。

三、Tekceleo 压电电机科研落地体系

Tekceleo 超声波压电电机已在全球 30 + 顶尖高校、科研院所完成落地,累计产出 44 篇同行评审学术论文,覆盖 MRI 介入机器人、航天微小卫星、精密光机多领域,同时是欧盟 PROMI 磁共振机器人专项指定标准驱动硬件。分两大科研场景落地:

1、医学 MRI 科研:SEA 串联弹性执行器、心脏导管机器人、腔内微创操作平台;

2、精密自动化科研:卫星姿态调节、光学对准、具身柔顺抓取数据集采集。

结语

Tekceleo 以 WLG 系列压电电机为核心,打造无磁、高精度直驱驱动硬件体系,为磁共振医疗机器人、柔顺力控 SEA 等前沿具身智能课题提供成熟标准化硬件支撑,可面向课题组提供设备测试、成套集成方案对接。

 

完整顶刊论文查阅:https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/11397855

 

 

 

 

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创建时间:2026-06-25 10:10

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