骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器及導(dǎo)航裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器、導(dǎo)航裝置及定位系統(tǒng)，該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器包括彎曲型導(dǎo)向定位裝置，彎曲型導(dǎo)向定位裝置包括互相連接的連桿和支架，連桿上設(shè)置有可沿連桿軸線滑動(dòng)的滑動(dòng)套，支架上設(shè)置有套筒固定結(jié)構(gòu)，通過所述套筒固定結(jié)構(gòu)固定安裝為導(dǎo)針導(dǎo)向的導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度在15度至75度之間。通過設(shè)置彎曲型導(dǎo)向定位裝置，使得配合的導(dǎo)針長度可大大縮短，并且使導(dǎo)針遠(yuǎn)離了骨科機(jī)器人的機(jī)械臂，克服了導(dǎo)針與C型臂的干涉，從而更好地滿足手術(shù)的需求。
【專利說明】骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器及導(dǎo)航裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療設(shè)備，特別是一種用于骨科微創(chuàng)手術(shù)的骨科機(jī)器人導(dǎo)針 定位器、機(jī)器人導(dǎo)航裝置及定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】 [0002]
[0003] 隨著創(chuàng)傷骨科治療技術(shù)的不斷的進(jìn)步和完善，骨科微創(chuàng)手術(shù)已成為創(chuàng)傷骨科發(fā)展 的主要方向。這種新型手術(shù)方式由于是閉合復(fù)位和微創(chuàng)固定，這就決定了很多工作要暴露 在X光下完成，在手術(shù)過程中輻射出的大量X射線容易對患者和手術(shù)醫(yī)生的健康造成嚴(yán)重 的威脅甚至傷害，尤其是對于手術(shù)醫(yī)生，長時(shí)間的X射線輻射會(huì)造成免疫力低下等一系列 健康問題。目前世界上很多國家都致力于開發(fā)各種新型的導(dǎo)航技術(shù)，以提高微創(chuàng)手術(shù)的精 度，并盡可能減少手術(shù)醫(yī)生和患者在手術(shù)中所受到的X射線輻射。
[0004] 針對目前骨科微創(chuàng)手術(shù)中存在的缺陷和不足，逐漸產(chǎn)生了借助計(jì)算機(jī)及其控制操 作軟件、定位架來輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)的髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖定技術(shù)，見專利號為02158691. 8,發(fā) 明名稱為計(jì)算機(jī)輔助髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖定系統(tǒng)的專利，該專利是在傳統(tǒng)髓內(nèi)釘固定技術(shù)的基礎(chǔ) 上，利用計(jì)算機(jī)視覺的三維成像幾何原理確定出目標(biāo)點(diǎn)幾何位置，并設(shè)計(jì)出定位架結(jié)構(gòu)來 實(shí)現(xiàn)手術(shù)路徑的快速定位，從而實(shí)現(xiàn)髓內(nèi)釘固定的半自動(dòng)化。該專利所述系統(tǒng)是將患肢放 入定位架內(nèi)部，由U型架將導(dǎo)向裝置固定，并通過導(dǎo)向裝置上的導(dǎo)向孔穿入鎖釘，以將鎖釘 固定在髓內(nèi)釘上的銷孔中完成手術(shù)，該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是導(dǎo)向裝置必須由U型架進(jìn)行固定，該 U型架的加工涉及切割、校準(zhǔn)等復(fù)雜工藝，并且成本高，而且一旦由于時(shí)效原因發(fā)生輕微變 形，會(huì)使得導(dǎo)向裝置定位不準(zhǔn)確，帶來很大的誤差；另外，在定位架內(nèi)部放置患肢，無法在大 范圍內(nèi)調(diào)整導(dǎo)向裝置與患者的相對位置，會(huì)使得手術(shù)所針對的患肢的部位受限，該專利只 適合對脛骨或股骨的髓內(nèi)釘手術(shù)，不適合任意位置的骨固定術(shù)；而且定位架在每次手術(shù)前 后需要進(jìn)行消毒、組裝及拆卸等程序，工作繁瑣，消耗人力物力，同時(shí)存在組裝不正確帶來 的定位不準(zhǔn)確的隱患。針對上述問題，專利號為200910237998. 6,發(fā)明名稱為骨科機(jī)器人 導(dǎo)航裝置及定位系統(tǒng)的專利公開的導(dǎo)航裝置包括直桿型導(dǎo)向裝置，設(shè)置于患肢側(cè)面并通過 將直桿型導(dǎo)向裝置直接卡接在兩個(gè)萬向節(jié)上來實(shí)現(xiàn)直桿型導(dǎo)向裝置自身的準(zhǔn)確定位，將導(dǎo) 向套筒放入直桿型導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)針通過導(dǎo)向套筒內(nèi)部最終插入到患肢中，無需設(shè)置U型 架這一設(shè)備，直桿型導(dǎo)向裝置的位置和方向一旦確定，導(dǎo)向套筒以及導(dǎo)針的位置及方向就 隨之精確確定，能夠?qū)崿F(xiàn)手術(shù)路徑在空間上的準(zhǔn)確的固定。這種裝置是放置在患肢的側(cè)面 通過直桿型導(dǎo)向裝置進(jìn)行手術(shù)，要求配合使用的導(dǎo)針長度很長，成本較高。并且由于骨科機(jī) 器人的C型臂兩端的X光光源和X光成像裝置之間尺寸的限制，導(dǎo)針置入過程中，無法利用 C型臂進(jìn)行某些位置的透視驗(yàn)證，例如骶髂關(guān)節(jié)螺釘手術(shù)中，由于導(dǎo)針和定位器與C型臂干 涉而不能進(jìn)行側(cè)位透視，使得骨科微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用受到一定限制。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)針 定位器，通過設(shè)置彎曲型導(dǎo)向定位裝置，使得配合的導(dǎo)針長度可大大縮短，并且使導(dǎo)針遠(yuǎn)離 了骨科機(jī)器人的機(jī)械臂，克服了導(dǎo)針與C型臂的干涉。本實(shí)用新型還涉及一種用于骨科微 創(chuàng)手術(shù)的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置及定位系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：
[0007] -種骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，包括彎曲型導(dǎo)向定位裝置，所述彎曲型 導(dǎo)向定位裝置包括互相連接的連桿和支架，所述連桿上設(shè)置有可沿連桿軸線滑動(dòng)的滑動(dòng) 套，所述支架上設(shè)置有套筒固定結(jié)構(gòu)，通過所述套筒固定結(jié)構(gòu)固定安裝為導(dǎo)針導(dǎo)向的導(dǎo)向 套筒，所述導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度在15度至75度之間。
[0008] 所述連桿上還設(shè)置有不可沿連桿軸線滑動(dòng)的固定套，所述固定套和滑動(dòng)套均為與 骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)卡接的部件。
[0009] 所述固定套上設(shè)置有用于與所述萬向節(jié)卡接的兩個(gè)平面。
[0010] 所述固定套上的兩個(gè)平面相互垂直。
[0011] 所述固定套上設(shè)置有定位銷；和/或，所述連桿上設(shè)置有防止所述滑動(dòng)套脫落的 擋片。
[0012] 所述導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度在25度至50度之間。
[0013] 所述導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度為30度。
[0014] 所述套筒固定結(jié)構(gòu)為在支架上設(shè)置的與導(dǎo)向套筒匹配以便插入并固定導(dǎo)向套筒 的通孔。
[0015] 所述通孔的壁上設(shè)置有退針槽，所述退針槽為沿通孔軸向貫通的用于取出導(dǎo)針的 缺口。
[0016] 所述套筒固定結(jié)構(gòu)為用于卡接導(dǎo)向套筒的卡接槽。
[0017] 一種骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，包括機(jī)座、第一串聯(lián)機(jī)械臂和第二串聯(lián)機(jī)械臂，所述第 一串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第一水平運(yùn)動(dòng)組件、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第一萬向節(jié)，所述 第二串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第二水平運(yùn)動(dòng)組件、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第二萬向節(jié)，所 述第一水平運(yùn)動(dòng)組件和第二水平運(yùn)動(dòng)組件均與機(jī)座相連，所述第一水平運(yùn)動(dòng)組件與第一堅(jiān) 直運(yùn)動(dòng)組件之間、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件與第一萬向節(jié)之間、第二水平運(yùn)動(dòng)組件與第二堅(jiān)直運(yùn) 動(dòng)組件之間以及第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件與第二萬向節(jié)之間均通過導(dǎo)軌相連，其特征在于，還包 括上述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，所述第一萬向節(jié)與所述滑動(dòng)套卡接，當(dāng)所述連桿上設(shè)置 有固定套時(shí)，所述第二萬向節(jié)與所述固定套卡接；當(dāng)所述連桿上沒有設(shè)置固定套時(shí)，所述第 二萬向節(jié)與所述連桿上滑動(dòng)套以外的某部分卡接。
[0018] 所述第一萬向節(jié)和第二萬向節(jié)均包括依次連接的底座、水平旋轉(zhuǎn)部件、堅(jiān)直旋轉(zhuǎn) 部件和卡接部件，所述卡接部件包括V形塊和楔形塊來完成導(dǎo)向套筒的卡接，所述V形塊和 楔形塊均設(shè)置在堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件上，并且所述V形塊的V形槽對應(yīng)所述楔形塊的斜面；所述卡 接部件采用V形槽定位，并配合水平旋轉(zhuǎn)部件的水平旋轉(zhuǎn)以及堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件的堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)實(shí) 現(xiàn)導(dǎo)向套筒的準(zhǔn)確定位。
[0019] 所述水平旋轉(zhuǎn)部件包括Y形支架和旋轉(zhuǎn)軸承，所述Y形支架的Y形底部通過旋轉(zhuǎn) 軸承與底座相連，所述堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為U形支架，所述U形支架的U形兩臂分別與Y形支架 的Y形兩臂的內(nèi)側(cè)呈軸對稱連接，所述V形塊設(shè)置于U形支架的一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)，楔形塊設(shè) 置于U形支架的另外一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)；和/或，所述水平旋轉(zhuǎn)部件為可繞自身堅(jiān)直軸線旋轉(zhuǎn) 的部件，所述堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為與水平旋轉(zhuǎn)部件活動(dòng)連接并可繞自身水平軸線旋轉(zhuǎn)的部件。
[0020] 還包括高度調(diào)整組件、水平調(diào)整部件和控制面板，所述第一水平運(yùn)動(dòng)組件和第二 水平運(yùn)動(dòng)組件均分別通過水平調(diào)整組件和高度調(diào)整部件與機(jī)座相連，所述機(jī)座上設(shè)置有腳 輪和機(jī)座固定裝置，所述控制面板上設(shè)置有控制第一水平運(yùn)動(dòng)組件、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件、第 二水平運(yùn)動(dòng)組件、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件、高度調(diào)整組件和水平調(diào)整組件運(yùn)動(dòng)的控制按鈕。
[0021] 一種定位系統(tǒng)，包括C型臂、計(jì)算機(jī)及儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像控制操作軟件，其特 征在于，還包括上述的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置。
[0022] 本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下：
[0023] 本實(shí)用新型提供的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，是骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置上的終端裝 置，包括彎曲型導(dǎo)向定位裝置，彎曲型導(dǎo)向定位裝置包括互相連接的連桿和支架，連桿上設(shè) 置有可沿連桿軸線滑動(dòng)的滑動(dòng)套，支架上設(shè)置有套筒固定結(jié)構(gòu)，其中，連桿及其設(shè)置的滑 動(dòng)套為連接骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的萬向節(jié)的部件，支架為固定導(dǎo)向套筒的部件，通過連桿 和支架形成的彎曲型導(dǎo)向定位結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度在15度 至75度之間，骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的位置和方向一旦確定，導(dǎo)向套筒以及導(dǎo)針的位置及 方向就隨之精確確定，利用該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器進(jìn)行骨科手術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)骨科手術(shù)中 導(dǎo)針位置的把持和穩(wěn)定，并精確定位導(dǎo)針的空間位置，本實(shí)用新型具有特定角度的該彎曲 型結(jié)構(gòu)使導(dǎo)針的安裝位置不再受萬向節(jié)中心位置的限制，可以自然合理地遠(yuǎn)離骨科機(jī)器 人導(dǎo)航裝置的機(jī)械臂，有限避免了導(dǎo)針置入過程中進(jìn)行透視時(shí)C型臂與機(jī)械臂的干涉和碰 撞，同時(shí)，導(dǎo)針長度不再受機(jī)械臂尺寸以及兩萬向節(jié)之間距離的限制，可以大大縮短導(dǎo)針長 度，減小了導(dǎo)針受到骨科機(jī)器人的C型臂兩端的X光光源和X光成像裝置之間尺寸的限制 的影響，克服了導(dǎo)針與C型臂的干涉，避免了現(xiàn)有的定位技術(shù)在骨科微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用受到 限制的問題，在導(dǎo)針置入過程中仍然可以利用C型臂進(jìn)行手術(shù)相關(guān)位置的透視驗(yàn)證，并且 導(dǎo)針長度縮短，避免了現(xiàn)有的直桿型導(dǎo)向裝置要求配合使用的導(dǎo)針長度長導(dǎo)致的制造困 難、成本較高的問題。這樣就可以在最大范圍內(nèi)無阻礙地調(diào)整該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器與 患者的相對位置，適用于任意患肢部位的骨科微創(chuàng)手術(shù)，從而更好地滿足手術(shù)的需求。
[0024] 在連桿上設(shè)置不可沿連桿軸線滑動(dòng)的固定套，連桿上的固定套和滑動(dòng)套均為與骨 科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的萬向節(jié)實(shí)現(xiàn)卡接的部件，通過與兩萬向節(jié)的卡接，可以將連桿安裝在 兩個(gè)萬向節(jié)中心點(diǎn)之間的定位連線上，彎曲型導(dǎo)向定位裝置的位置和方向均被固定，就實(shí) 現(xiàn)了彎曲型導(dǎo)向定位裝置自身的定位，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)向套筒以及導(dǎo)針的位置及方向的精 確定位，骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的機(jī)械臂通過與固定套和滑動(dòng)套卡接的萬向節(jié)帶動(dòng)整個(gè)骨科 機(jī)器人導(dǎo)針定位器做N個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，更靈活地實(shí)現(xiàn)骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的定位和導(dǎo) 向功能。
[0025] 固定套上設(shè)置有用于與萬向節(jié)卡接的兩個(gè)平面，這兩個(gè)平面與萬向節(jié)配合，可以 限制固定套與萬向節(jié)之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)針套筒的定位，最終實(shí)現(xiàn)導(dǎo)針的定 位，提高骨科微創(chuàng)手術(shù)的精度。
[0026] 彎曲型導(dǎo)向定位裝置中的支架上的套筒固定結(jié)構(gòu)為在支架上設(shè)置的通孔，該通孔 與導(dǎo)向套筒匹配，通過該通孔插入并固定導(dǎo)向套筒，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)針的固定，該結(jié)構(gòu)簡單易實(shí)現(xiàn)； 在通孔的壁上設(shè)置有退針槽，該退針槽為沿通孔軸向貫通的用于取出導(dǎo)針的缺口，在導(dǎo)針 通過導(dǎo)向套筒內(nèi)部插入到患肢中以后，可以沿通孔撤掉導(dǎo)向套筒，導(dǎo)針未插入患肢的部分 可以不用沿通孔退出，而是直接通過通孔壁上的退針槽退出，使得操作簡單，降低了從通孔 退導(dǎo)針帶來的整個(gè)彎曲型導(dǎo)向定位裝置的大幅度運(yùn)動(dòng)，縮短整個(gè)手術(shù)的所耗時(shí)間，提高了 手術(shù)效率。
[0027] 本實(shí)用新型涉及的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，包括機(jī)座、第一串聯(lián)機(jī)械臂、第二串聯(lián)機(jī) 械臂和本實(shí)用新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，第一串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第一水平運(yùn) 動(dòng)組件、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第一萬向節(jié)，第一萬向節(jié)能夠在第一水平運(yùn)動(dòng)組件和第一堅(jiān) 直運(yùn)動(dòng)組件所構(gòu)成的平面中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)；所述第二串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的 第二水平運(yùn)動(dòng)組件、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第二萬向節(jié)，第二萬向節(jié)也能夠在第二水平運(yùn)動(dòng) 組件和第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件所構(gòu)成的平面中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，第一萬向節(jié)與滑動(dòng)套卡 接，在連桿上有固定套時(shí)，第二萬向節(jié)與固定套卡接，當(dāng)連桿上沒有固定套時(shí)，第二萬向節(jié) 與連桿上滑動(dòng)套以外的某部分卡接。當(dāng)?shù)谝蝗f向節(jié)和第二萬向節(jié)分別在各自平面中運(yùn)動(dòng)到 目標(biāo)點(diǎn)幾何位置時(shí)，卡接后的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的位置和方向均被固定，就實(shí)現(xiàn)了骨 科機(jī)器人導(dǎo)針定位器自身的定位，該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器最終能夠?qū)崿F(xiàn)四個(gè)自由度的運(yùn) 動(dòng)，故該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有定位作用和導(dǎo)向作用的裝置。將本實(shí)用 新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置放置在患肢的側(cè)面進(jìn)行手術(shù)，骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的位置和 方向一旦確定，手術(shù)路徑就能夠?qū)崿F(xiàn)空間上的準(zhǔn)確的固定，例如最常用的將導(dǎo)針插入到患 肢中的骨科微創(chuàng)手術(shù)，通過骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的套筒固定結(jié)構(gòu)固定導(dǎo)向套筒，導(dǎo)針通 過導(dǎo)向套筒內(nèi)部最終插入到患肢中，所以骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的位置和方向一旦確定， 導(dǎo)向套筒以及導(dǎo)針的位置及方向就隨之精確確定，該裝置無需設(shè)置U型架這一設(shè)備，故省 去了加工U型架時(shí)的復(fù)雜工藝，降低了成本，同時(shí)解決了 U型架由于時(shí)效變形原因?qū)е露ㄎ?不準(zhǔn)確帶來誤差的問題。此外，由于本實(shí)用新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置是在患肢的側(cè)面手 術(shù)，并設(shè)置了彎曲型結(jié)構(gòu)的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，能夠大大縮短配合的導(dǎo)針長度，并且使 導(dǎo)針遠(yuǎn)離了骨科機(jī)器人的機(jī)械臂，克服了導(dǎo)針與C型臂的干涉，導(dǎo)針位置精確確定后，就可 以將該導(dǎo)針插入到患肢內(nèi)，可以在更大更全面的范圍內(nèi)調(diào)整該骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置與患者 的相對位置，且調(diào)節(jié)方便靈活，操作也十分簡便，容易得到骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置最佳的擺放 位置，提高了該裝置的順應(yīng)性，故可適用于任意患肢部位的骨固定術(shù)，而并非只是針對脛骨 或股骨的髓內(nèi)釘手術(shù)，故本實(shí)用新型的該裝置打破了現(xiàn)有技術(shù)中由于在定位架內(nèi)部放置患 肢造成的對手術(shù)部位的局限性，而且避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用直桿型導(dǎo)向裝置要求配合使用 的導(dǎo)針長度長且成本高以及存在導(dǎo)針的位置和方向受到C型臂阻礙的問題。
[0028] 設(shè)置第一萬向節(jié)和第二萬向節(jié)均包括依次連接的底座、水平旋轉(zhuǎn)部件、堅(jiān)直旋轉(zhuǎn) 部件和卡接部件，卡接部件包括V形塊和楔形塊來完成導(dǎo)向套筒的卡接，采用V形槽定位原 理，并配合水平旋轉(zhuǎn)部件的水平旋轉(zhuǎn)以及堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件的堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向套筒的準(zhǔn)確定 位，在手術(shù)時(shí)，可以直接在這兩個(gè)萬向節(jié)上罩上消毒套或其它無毒的薄膜，該消毒套或無毒 的薄膜能夠?qū)⒐强茩C(jī)器人導(dǎo)針定位器和兩個(gè)萬向節(jié)完全隔離，即將導(dǎo)向套筒與手術(shù)導(dǎo)航機(jī) 器人本體之間進(jìn)行有效地隔離，防止萬向節(jié)甚至手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人對手術(shù)空間的污染，使得 手術(shù)空間達(dá)到手術(shù)要求的無菌標(biāo)準(zhǔn)，還能有效防止消毒套或無毒的薄膜褶皺，最大程度減 小了消毒套或無毒的薄膜對導(dǎo)向套筒定位精度的影響，使得即使隔著消毒套，骨科機(jī)器人 導(dǎo)針定位器仍然可以準(zhǔn)確定位，精度高，定位和固定效果好，能滿足骨科微創(chuàng)手術(shù)中的導(dǎo)向 套筒的定位精度的要求，而且無需在手術(shù)前后對手術(shù)器械固定裝置甚至手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人的 各部件進(jìn)行組裝、拆卸，以及高溫蒸煮等消毒滅菌處理。
[0029] 優(yōu)選設(shè)置水平旋轉(zhuǎn)部件包括Y形支架和旋轉(zhuǎn)軸承，Y形支架的Y形底部通過旋轉(zhuǎn) 軸承與底座相連，堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為U形支架，U形支架的U形兩臂分別對稱并與Υ形支架的 Υ形兩臂的內(nèi)側(cè)軸連接，V形塊設(shè)置于U形支架的一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)，楔形塊設(shè)置于U形支架 的另外一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)。該特定結(jié)構(gòu)的萬向節(jié)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠配合導(dǎo)航機(jī)器人本體實(shí)現(xiàn)手 術(shù)路徑在空間上的準(zhǔn)確的固定，并可以在盡可能大的范圍內(nèi)靈活調(diào)整導(dǎo)向套筒與患者的相 對位置，適用于任意患肢部位的骨科微創(chuàng)手術(shù)，從而更好地滿足手術(shù)的需求并且工藝制造 簡單，操作方便，并提高了精度。
[0030] 本實(shí)用新型涉及的定位系統(tǒng)包括C型臂、計(jì)算機(jī)及儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像控制操 作軟件，以及本實(shí)用新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置包括本實(shí)用新型的 骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，患肢放置在手術(shù)床上，將骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置放置在患肢側(cè)面，利 用C型臂上的X光光源的照射在成像平面上形成圖像，然后基于雙目視覺原理通過計(jì)算機(jī) 內(nèi)的圖像控制操作軟件得到導(dǎo)針的定位信息，最后根據(jù)這些定位信息調(diào)節(jié)骨科機(jī)器人導(dǎo)航 裝置，用以實(shí)現(xiàn)完成彎曲型導(dǎo)向定位裝置的準(zhǔn)確定位，從而實(shí)現(xiàn)手術(shù)路徑在空間上的準(zhǔn)確 的固定。本實(shí)用新型的定位系統(tǒng)由于導(dǎo)針遠(yuǎn)離了骨科機(jī)器人的機(jī)械臂，克服了導(dǎo)針與C型 臂的干涉，故整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，并適用于任意患肢部位的骨固定術(shù)，能夠很好的滿足手術(shù) 需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為本實(shí)用新型骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2為本實(shí)用新型骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的一種優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖3為本實(shí)用新型骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的另一種優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖4為圖2中的萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖5為本實(shí)用新型的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖中各標(biāo)號列示如下：
[0037] 1 -連桿；2 -支架；3 -滑動(dòng)套；4 一固定套；5 -定位銷；6 -擋片；7 -通孔；8 - 退針槽；9 一導(dǎo)向套筒；10 -導(dǎo)針；11 一第一水平運(yùn)動(dòng)組件；12 -第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件；13 - 第一萬向節(jié)；14 一骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器；15 -水平調(diào)整組件；16 -高度調(diào)整組件；17 - 控制面板；18 -第二水平運(yùn)動(dòng)組件；19 一第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件；20 -第二萬向節(jié)；21 -機(jī)座； 22 -腳輪；23 -底座；24 -旋轉(zhuǎn)軸承；25 - Υ形支架；26 - U形支架；27 - V形塊；28 - 楔形塊；29 -壓縮彈簧；30 - Υ形支架軸線；31 - U形支架軸線；32 - X光光源；33 - C型 臂；34 - X光成像裝置；35 -計(jì)算機(jī)；36 -骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置；37 -患肢。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0039] 本實(shí)用新型涉及一種骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其優(yōu)選結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括彎曲 型導(dǎo)向定位裝置，該彎曲型導(dǎo)向定位裝置包括互相連接的連桿1和支架2,連桿1上設(shè)置有 可沿連桿軸線滑動(dòng)的滑動(dòng)套3,優(yōu)選該連桿1上還設(shè)置有固定套4,該固定套4固定在連桿1 上其不可沿連桿1軸線滑動(dòng)，支架2上設(shè)置有套筒固定結(jié)構(gòu)，該套筒固定結(jié)構(gòu)用于固定安裝 導(dǎo)向套筒9,導(dǎo)向套筒9內(nèi)穿入導(dǎo)針10以便為導(dǎo)針10導(dǎo)向，該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器在安 裝導(dǎo)向套筒9后，導(dǎo)向套筒9軸線與連桿1軸線的角度在15度至75度之間，優(yōu)選在25度 至50度之間，該實(shí)施例為30度。固定套和4滑動(dòng)套3均為與骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的萬向 節(jié)實(shí)現(xiàn)卡接的部件。當(dāng)然，如果不設(shè)置固定套4,則骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的一個(gè)萬向節(jié)與滑 動(dòng)套3卡接，另一個(gè)萬向節(jié)直接與連桿上的其它某部分卡接。
[0040] 固定套4上設(shè)置有兩個(gè)平面，這兩個(gè)平面可以相互垂直，這兩個(gè)平面用于與萬向 節(jié)配合，實(shí)現(xiàn)萬向節(jié)與固定套4的卡接，可以限制固定套4在萬向節(jié)內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于本實(shí) 用新型骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的固定，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)針套筒9的定位，最終實(shí)現(xiàn)導(dǎo)針10 的定位，提高骨科微創(chuàng)手術(shù)的精度。此外，連桿1上還可以優(yōu)選設(shè)置防止滑動(dòng)套3脫落的擋 片6,固定套4上設(shè)置有定位銷5,待固定套4的兩個(gè)平面與萬向節(jié)卡接后，定位銷5與萬向 節(jié)側(cè)面貼合，限制固定套4相對萬向節(jié)前后滑動(dòng)。
[0041] 圖1所示實(shí)施例中的套筒固定結(jié)構(gòu)為在支架2上設(shè)置的與導(dǎo)向套筒9匹配以便插 入并固定導(dǎo)向套筒9的通孔7,通孔7的壁上設(shè)置有退針槽8,該退針槽8為沿通孔7軸向 貫通的用于取出導(dǎo)針10的缺口。沿該通孔7插入導(dǎo)向套筒9,達(dá)到導(dǎo)向套筒9固定和導(dǎo)向 的作用，在手術(shù)完成后，導(dǎo)針10已經(jīng)通過導(dǎo)向套筒9插入到患肢中，可以沿通孔7先抽出導(dǎo) 向套筒9,再通過通孔壁上的退針槽8退出導(dǎo)針10被骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器固定的部分，使 得導(dǎo)針10與骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器迅速脫離，導(dǎo)針10未插入患肢的部分無需從通孔7退 出，設(shè)置退針槽8使得導(dǎo)針10退出操作簡單，降低了從通孔7退導(dǎo)針10帶來的整個(gè)彎曲型 導(dǎo)向定位裝置的大幅度運(yùn)動(dòng)，提高了手術(shù)效率。當(dāng)然，圖1所示的套筒固定結(jié)構(gòu)并非唯一結(jié) 構(gòu)，也可以直接將套筒固定結(jié)構(gòu)設(shè)置為用于卡接導(dǎo)向套筒9的卡接槽。
[0042] 本實(shí)用新型提供的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的彎曲型導(dǎo)向定位裝置，包括的連桿1 和支架2可以是一體成型或者是將這兩個(gè)部件通過焊接等方式固定連接而成。骨科機(jī)器人 導(dǎo)針定位器是骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置上的終端裝置，用于骨科手術(shù)中導(dǎo)針位置的把持和穩(wěn) 定，需要精確定位導(dǎo)針的空間位置，該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的彎曲型結(jié)構(gòu)使得配合的導(dǎo) 針長度可大大縮短，并且使導(dǎo)針遠(yuǎn)離了骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的機(jī)械臂，克服了導(dǎo)針與C型 臂的干涉，避免了骨科微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用受到限制的問題，從而更好地滿足手術(shù)的要求。
[0043] 采用本實(shí)用新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)如 圖3所示，包括骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14、第一串聯(lián)機(jī)械臂、第二串聯(lián)機(jī)械臂、水平調(diào)整組 件15、高度調(diào)整組件16和機(jī)座21，第一串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第一水平運(yùn)動(dòng)組件11、 第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12和第一萬向節(jié)13,第二串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第二水平運(yùn)動(dòng)組 件18、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19和第二萬向節(jié)20,第一水平運(yùn)動(dòng)組件11和第二水平運(yùn)動(dòng)組件 18均依次通過水平調(diào)整組件15和高度調(diào)整組件16與機(jī)座21相連，第一水平運(yùn)動(dòng)組件11 與第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12之間、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12與第一萬向節(jié)13之間、第二水平運(yùn)動(dòng) 組件18與第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19之間以及第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19與第二萬向節(jié)20之間均通 過導(dǎo)軌相連，第一萬向節(jié)13與滑動(dòng)套3卡接，第二萬向節(jié)20與固定套4卡接。當(dāng)連桿1上 沒有設(shè)置固定套時(shí)，第一萬向節(jié)13與滑動(dòng)套3卡接，第二萬向節(jié)20與連桿1除滑動(dòng)套3以 外的某部分卡接即可。
[0044] 第一水平運(yùn)動(dòng)組件11上設(shè)置有導(dǎo)軌(也可以通過絲桿螺母作為驅(qū)動(dòng)部件)，可以在 第一水平運(yùn)動(dòng)組件11上設(shè)置傳感器或者顯示標(biāo)尺刻度等作為位移檢測裝置，第一堅(jiān)直運(yùn) 動(dòng)組件12可在第一水平運(yùn)動(dòng)組件11上水平滑動(dòng)，從而帶動(dòng)第一萬向節(jié)13做水平運(yùn)動(dòng)，第 一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12上也設(shè)置有導(dǎo)軌(也可以通過絲桿螺母作為驅(qū)動(dòng)部件）并設(shè)置位移檢測 裝置，第一萬向節(jié)13可在第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12上堅(jiān)直滑動(dòng)，故第一萬向節(jié)13能夠在第一 水平運(yùn)動(dòng)組件11和第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12所構(gòu)成的堅(jiān)直平面中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)；同 理，第二萬向節(jié)20能夠在第二水平運(yùn)動(dòng)組件18和第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19所構(gòu)成的堅(jiān)直平面 中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)；而且第一萬向節(jié)13和第二萬向節(jié)20在各自的平面上作相對獨(dú) 立的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝蝗f向節(jié)13和第二萬向節(jié)20分別運(yùn)動(dòng)到各自的目標(biāo)點(diǎn)幾何位置時(shí)，同時(shí) 與第一萬向節(jié)3和第二萬向節(jié)13卡接的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14也實(shí)現(xiàn)了自身的位置和 方向上的準(zhǔn)確定位，該骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器最終能夠?qū)崿F(xiàn)四個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，故骨科機(jī) 器人導(dǎo)針定位器14實(shí)質(zhì)上是一個(gè)對導(dǎo)向套筒9以及導(dǎo)針10具有定位作用和導(dǎo)向作用的裝 置。在最常用的將導(dǎo)針10插入到患肢中的骨科微創(chuàng)導(dǎo)航手術(shù)時(shí)，患肢被放置在手術(shù)床上， 本實(shí)用新型的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置放置在手術(shù)床的側(cè)面進(jìn)行骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14的 定位，將導(dǎo)向套筒9放入骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14的套筒固定結(jié)構(gòu)中，骨科機(jī)器人導(dǎo)針定 位器14的位置和方向一旦確定，導(dǎo)向套筒9的位置及方向就隨之精確確定，將導(dǎo)針10插 入到導(dǎo)向套筒9,同時(shí)導(dǎo)針10的位置及方向就隨之精確確定，并且導(dǎo)針10與連桿1形成特 定角度，導(dǎo)針10遠(yuǎn)離了骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的兩個(gè)串聯(lián)機(jī)械臂，所以醫(yī)生能夠?qū)?dǎo)針10準(zhǔn) 確的插入到患肢內(nèi)部進(jìn)行手術(shù)。
[0045] 優(yōu)選地，可在機(jī)座21底部四周設(shè)置腳輪22,這樣方便對整個(gè)骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置 的推移，能夠?qū)⒃撗b置靈活的推到手術(shù)床邊，此外還可以在機(jī)座21的底部設(shè)置機(jī)座固定裝 置，在調(diào)整好該骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的位置后，機(jī)座固定裝置能夠控制腳輪22使之抬離地 面，防止手術(shù)中骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的位置發(fā)生偏移。高度調(diào)整組件16能夠?qū)崿F(xiàn)兩串聯(lián)機(jī) 械臂在高度方向的大幅度調(diào)整，水平調(diào)整組件15能夠?qū)崿F(xiàn)兩串聯(lián)機(jī)械臂在水平方向的大 幅度調(diào)整，使骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置被調(diào)整到最佳的擺放位置，相當(dāng)于根據(jù)在手術(shù)床上的患 肢所處于的高度和位置對骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14作了相應(yīng)調(diào)整，無需移動(dòng)機(jī)座，大大提 高了骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的靈活性，縮短手術(shù)時(shí)間，從而手術(shù)更加方便。甚至在手術(shù)中，可 以通過水平調(diào)整組件15和高度調(diào)整組件16的運(yùn)動(dòng)避開對醫(yī)生的干涉，在醫(yī)生手術(shù)動(dòng)作結(jié) 束后，骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置可以準(zhǔn)確恢復(fù)到運(yùn)動(dòng)前的位置，這一功能大大提高了骨科機(jī)器 人導(dǎo)航裝置的靈活性。此外，還可以在該裝置上設(shè)置一個(gè)控制面板17,并在控制面板17上 設(shè)置能夠控制第一水平運(yùn)動(dòng)組件11、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12、第二水平運(yùn)動(dòng)組件18、第二堅(jiān) 直運(yùn)動(dòng)組件19、高度調(diào)整組件16和水平調(diào)整組件15運(yùn)動(dòng)的控制按鈕。在手術(shù)前，可以在第 一串聯(lián)機(jī)械臂和第二串聯(lián)機(jī)械臂的外部蓋上消毒套，再將骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14分別 與第一萬向節(jié)13和第一萬向節(jié)20卡接，這樣能夠通過消毒套實(shí)現(xiàn)除骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位 器14之外的整個(gè)裝置與手術(shù)空間的完全隔離，防止骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置對手術(shù)空間的污 染，使得手術(shù)空間達(dá)到手術(shù)要求的無菌標(biāo)準(zhǔn)；而且無需在手術(shù)前后對骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置 的各部件進(jìn)行組裝、拆卸，以及高溫蒸煮等消毒滅菌處理，更解決了骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置中 體積較大的部件以及機(jī)電類裝置根本無法進(jìn)行常規(guī)的高溫蒸煮消毒滅菌的問題。
[0046] 本實(shí)用新型骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的優(yōu)選結(jié)構(gòu)還可以如圖2所示，圖2為骨科機(jī)器 人導(dǎo)航裝置的部分結(jié)構(gòu)圖，該骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置同樣包括骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14、第 一串聯(lián)機(jī)械臂、第二串聯(lián)機(jī)械臂和機(jī)座（圖中未顯示)，第一串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第 一水平運(yùn)動(dòng)組件（圖中未顯示)、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件12和第一萬向節(jié)13,第二串聯(lián)機(jī)械臂包 括串聯(lián)連接的第二水平運(yùn)動(dòng)組件（圖中未顯示)、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19和第二萬向節(jié)20。該 實(shí)施例中的第一萬向節(jié)13和第二萬向節(jié)20均采用圖4所示的萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，該萬向節(jié)包括 依次連接的底座23、水平旋轉(zhuǎn)部件、堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件和卡接部件，底座23可以沿導(dǎo)軌在串聯(lián) 機(jī)械臂的堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件上滑動(dòng)，水平旋轉(zhuǎn)部件為可繞自身堅(jiān)直軸線旋轉(zhuǎn)的部件，水平旋轉(zhuǎn) 部件包括Y形支架25和旋轉(zhuǎn)軸承24, Y形支架25的Y形底部通過旋轉(zhuǎn)軸承24與底座23 相連，旋轉(zhuǎn)軸承24的外側(cè)與底座23配合，內(nèi)側(cè)與Y形支架25的Y形底部相配合。Y形支 架25可繞Y形支架軸線30作360°旋轉(zhuǎn)。堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為與水平旋轉(zhuǎn)部件活動(dòng)連接并可 繞自身水平軸線旋轉(zhuǎn)的部件，堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為U形支架26, U形支架26的U形兩臂分別與 Y形支架25的Y形兩臂的內(nèi)側(cè)呈軸對稱連接，此時(shí)Y形支架25為U形支架26的支撐件， U形支架26可繞U形支架軸線31旋轉(zhuǎn)，該U形支架軸線31與Y形支架軸線30垂直相交。 卡接部件為導(dǎo)向套筒9的卡接定位部件，包括V形塊27和楔形塊28來完成骨科機(jī)器人導(dǎo) 針定位器14的卡接，V形塊27設(shè)置于U形支架26的一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)，楔形塊28設(shè)置于U 形支架26的另外一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)，V形塊27和楔形塊28在U形支架26的兩個(gè)U形臂上左 右對應(yīng)設(shè)置，V形塊27的V形槽對應(yīng)楔形塊28的斜面，卡接部件采用V形槽定位，并配合 水平旋轉(zhuǎn)部件的水平旋轉(zhuǎn)以及堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件的堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14的 卡接、準(zhǔn)確定位和夾緊。
[0047] 該萬向節(jié)還包括堅(jiān)直設(shè)置的壓縮彈簧29,該壓縮彈簧29的一端固定于楔形塊28 的底端，另一端固定于U形支架26的U形底部的內(nèi)側(cè)，楔形塊28與U形支架26的U形臂 滑動(dòng)連接，楔形塊28為骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14的夾緊裝置，在壓縮彈簧29的作用下，楔 形塊28向上運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)夾緊骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14,具體是通過第一萬向節(jié)13的楔形塊 28加緊滑動(dòng)套3,通過第二萬向節(jié)20的楔形塊28加緊固定套4或直接加緊連桿1?；瑒?dòng)套 3和固定套4分別卡入萬向節(jié)內(nèi)，固定套4上相互垂直的平面與萬向節(jié)的V型塊27配合，限 制固定套4在V型塊27內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，定位銷5與萬向節(jié)側(cè)面貼合，限制固定套4前后滑動(dòng)，即限 制連桿1以及整個(gè)骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14的滑動(dòng)，通過V形塊27實(shí)現(xiàn)骨科機(jī)器人導(dǎo)針 定位器14定位的要求，通過壓縮彈簧29推動(dòng)楔形塊28夾緊骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14實(shí) 現(xiàn)固定的要求。隨著兩個(gè)串聯(lián)機(jī)械臂中的水平運(yùn)動(dòng)組件和堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)萬向 節(jié)加緊骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14,實(shí)現(xiàn)對骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器14、導(dǎo)向套筒9以及導(dǎo)針 10的雙平面多自由度的精確定位。
[0048] 圖5為本實(shí)用新型的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括圖2或圖3所示的骨科 機(jī)器人導(dǎo)航裝置14,還包括C型臂33、計(jì)算機(jī)35及儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)35內(nèi)的圖像控制操作軟 件，骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置36放置在患肢37的側(cè)面，其中，C型臂33包括X光光源32和X 光成像裝置34,X光光源32從兩個(gè)角度照射患肢37,并在X光成像裝置34上形成圖像，將 該圖像采集后經(jīng)過視頻數(shù)據(jù)線傳輸至計(jì)算機(jī)35內(nèi)，經(jīng)計(jì)算機(jī)35內(nèi)的圖像控制操作軟件建 立二維坐標(biāo)體系并基于雙目視覺原理進(jìn)行計(jì)算處理最終確定手術(shù)路徑，即確定需插入的導(dǎo) 針的軸線位置坐標(biāo)并作為目標(biāo)點(diǎn)幾何位置，可以在圖像控制操作軟件中設(shè)置運(yùn)行按鈕，點(diǎn) 擊該運(yùn)行按鈕后能夠控制骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置36中的機(jī)器人導(dǎo)針定位器14運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步 講，通過第一萬向節(jié)13和第二萬向節(jié)20分別運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)幾何位置，然后將機(jī)器人導(dǎo)針定 位器14卡接到第一萬向節(jié)13和第二萬向節(jié)20中，將導(dǎo)向套筒9放入機(jī)器人導(dǎo)針定位器14 的套筒固定結(jié)構(gòu)(如通孔7)中，再將導(dǎo)針10插入該導(dǎo)向套筒9,最終將導(dǎo)針10插入到患肢 37內(nèi)完成手術(shù)。也可以設(shè)置計(jì)算機(jī)35內(nèi)的圖像控制操作軟件與骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置36 中的控制面板17上的控制按鈕相連，該控制按鈕用來控制第一水平運(yùn)動(dòng)組件11、第一堅(jiān)直 運(yùn)動(dòng)組件12、第二水平運(yùn)動(dòng)組件18、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件19、高度調(diào)整組件16和水平調(diào)整組 件15等組件運(yùn)動(dòng)，通過按動(dòng)控制按鈕使得骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置36中的第一萬向節(jié)13和第 二萬向節(jié)20分別運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)幾何位置。
[〇〇49] 應(yīng)當(dāng)指出，以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明 創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對本發(fā)明創(chuàng) 造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改 或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，包括彎曲型導(dǎo)向定位裝置，所述彎曲型導(dǎo) 向定位裝置包括互相連接的連桿和支架，所述連桿上設(shè)置有可沿連桿軸線滑動(dòng)的滑動(dòng)套， 所述支架上設(shè)置有套筒固定結(jié)構(gòu)，通過所述套筒固定結(jié)構(gòu)固定安裝為導(dǎo)針導(dǎo)向的導(dǎo)向套 筒，所述導(dǎo)向套筒安裝后其軸線與連桿軸線的角度在15度至75度之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述連桿上還設(shè)置有 不可沿連桿軸線滑動(dòng)的固定套，所述固定套和滑動(dòng)套均為與骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置的萬向節(jié) 實(shí)現(xiàn)卡接的部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述固定套上設(shè)置有 用于與所述萬向節(jié)卡接的兩個(gè)平面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述固定套上的兩個(gè) 平面相互垂直。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述固定套上 設(shè)置有定位銷；和/或，所述連桿上設(shè)置有防止所述滑動(dòng)套脫落的擋片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述導(dǎo)向套筒 安裝后其軸線與連桿軸線的角度為30度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述套筒固定 結(jié)構(gòu)為在支架上設(shè)置的與導(dǎo)向套筒匹配以便插入并固定導(dǎo)向套筒的通孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，其特征在于，所述通孔的壁上設(shè)置 有退針槽，所述退針槽為沿通孔軸向貫通的用于取出導(dǎo)針的缺口。
9. 一種骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，包括機(jī)座、第一串聯(lián)機(jī)械臂和第二串聯(lián)機(jī)械臂，所述第一 串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第一水平運(yùn)動(dòng)組件、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第一萬向節(jié)，所述第 二串聯(lián)機(jī)械臂包括串聯(lián)連接的第二水平運(yùn)動(dòng)組件、第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件和第二萬向節(jié)，所述 第一水平運(yùn)動(dòng)組件和第二水平運(yùn)動(dòng)組件均與機(jī)座相連，所述第一水平運(yùn)動(dòng)組件與第一堅(jiān)直 運(yùn)動(dòng)組件之間、第一堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件與第一萬向節(jié)之間、第二水平運(yùn)動(dòng)組件與第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng) 組件之間以及第二堅(jiān)直運(yùn)動(dòng)組件與第二萬向節(jié)之間均通過導(dǎo)軌相連，其特征在于，還包括 權(quán)利要求1至8之一所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)針定位器，所述第一萬向節(jié)與所述滑動(dòng)套卡接，當(dāng) 所述連桿上設(shè)置有固定套時(shí)，所述第二萬向節(jié)與所述固定套卡接；當(dāng)所述連桿上沒有設(shè)置 固定套時(shí)，所述第二萬向節(jié)與所述連桿上滑動(dòng)套以外的某部分卡接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述第一萬向節(jié)和第 二萬向節(jié)均包括依次連接的底座、水平旋轉(zhuǎn)部件、堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件和卡接部件，所述卡接部件 包括V形塊和楔形塊來完成導(dǎo)向套筒的卡接，所述V形塊和楔形塊均設(shè)置在堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件 上，并且所述V形塊的V形槽對應(yīng)所述楔形塊的斜面；所述卡接部件采用V形槽定位，并配 合水平旋轉(zhuǎn)部件的水平旋轉(zhuǎn)以及堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件的堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向套筒的準(zhǔn)確定位。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的骨科機(jī)器人導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述水平旋轉(zhuǎn)部件包 括Y形支架和旋轉(zhuǎn)軸承，所述Y形支架的Y形底部通過旋轉(zhuǎn)軸承與底座相連，所述堅(jiān)直旋轉(zhuǎn) 部件為U形支架，所述U形支架的U形兩臂分別與Y形支架的Y形兩臂的內(nèi)側(cè)呈軸對稱連 接，所述V形塊設(shè)置于U形支架的一個(gè)U形臂內(nèi)側(cè)，楔形塊設(shè)置于U形支架的另外一個(gè)U形 臂內(nèi)側(cè)；和/或，所述水平旋轉(zhuǎn)部件為可繞自身堅(jiān)直軸線旋轉(zhuǎn)的部件，所述堅(jiān)直旋轉(zhuǎn)部件為 與水平旋轉(zhuǎn)部件活動(dòng)連接并可繞自身水平軸線旋轉(zhuǎn)的部件。
【文檔編號】A61B17/56GK203885617SQ201420072294
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】張送根, 張維軍, 夏偉 申請人:北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司