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龙图腾网获悉同济大学申请的专利柔性异形导管机器人的结构设计方法、程序产品及柔性异形导管机器人获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119538670B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411643338.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权柔性异形导管机器人的结构设计方法、程序产品及柔性异形导管机器人是由齐鹏;史政宇设计研发完成，并于2024-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本柔性异形导管机器人的结构设计方法、程序产品及柔性异形导管机器人在说明书摘要公布了：本发明公开了一种柔性异形导管机器人的结构设计方法、程序产品及柔性异形导管机器人，旨在通过拓扑优化设计方法为导管机器人结构的异形设计提供一种高效的解决方案。所述结构设计方法包括导管机器人建模及初始网格化、建立拓扑优化的数学表达、依据特定优化算法求解数学模型并进一步优化设计直至收敛、输出优化出当前时刻的伪密度矩阵或向量等步骤。本发明将拓扑优化设计思想引入导管机器人的设计中，通过设计导管机器人网格孔洞，提升了其灵活性与经济效益。

本发明授权柔性异形导管机器人的结构设计方法、程序产品及柔性异形导管机器人在权利要求书中公布了：1.柔性异形导管机器人的结构设计方法，其特征在于，包括： 步骤S1、建立待设计的导管机器人的虚拟模型并实现模型的初始网格化；对模型网格分别标记并一一对应赋值、、……；为第i个网格处的伪密度，其取值表示该网格处材料的有无； 步骤S2、建立拓扑优化的数学表达：对所述导管机器人的使用需求进行数学抽象，明确所述导管机器人的极限应用场景，确定其所受外力的形式、大小、位置；确定所述导管机器人制造材料的极限应变能； 建立结构设计的数学描述模型，给出数学描述如下： find:、、…… 优化目标：min: s.t. 式中，X是由伪密度组成的向量；优化目标是最小化，其中，表示第个单元处的多向应变向量，表示第个单元处的单元弹性刚度矩阵，用于对该项的折减，他们的乘积表征为受力形变过程中，第个单元处产生的应变能的密度；优化目标的实现要求：η,η是安全系数，是材料的极限应变能密度；同时结合使用场景对材料的最大应变提出约束，不大于最大许用值；为任意位置处的材料在指定方向上的刚度，表示不采用网格设计时的材料单元刚度；通过静力学公式求解，进而得到单元向量；V表示导管机器人不采用网格设计时所需的材料总用量，V0表示模型网格设计时单一网格的材料用量； 步骤S3、求解与后处理：采用优化算法求解所述步骤S3的数学描述模型，得到，并参照按照不同的优化算法进行优化设计，直到收敛； 步骤S4、输出优化后当前时刻的伪密度向量。

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