一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及手術(shù)器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的穿刺手術(shù)是由醫(yī)生人工進(jìn)行完成或采用簡(jiǎn)易固定裝置，存在著明顯的缺點(diǎn)，比如:專科醫(yī)生需要長(zhǎng)時(shí)間的培訓(xùn)，手術(shù)方法技巧性強(qiáng)，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性高；手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)操作復(fù)雜時(shí)醫(yī)生容易疲勞，人手操作不穩(wěn)定嚴(yán)重影響手術(shù)質(zhì)量，增加患者手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。簡(jiǎn)易固定裝置與床或超聲探頭等設(shè)備固定連接，活動(dòng)范圍較小，不能夠滿足快速移動(dòng)和多角度定位的要求，并且調(diào)節(jié)速度、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和精度有限，增加手術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)。
[0003]近年來，微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)不斷發(fā)展，醫(yī)生對(duì)于在手術(shù)中可對(duì)患處定位精確并且平穩(wěn)靈活的穿刺設(shè)備具有很大需求。目前所提出的微創(chuàng)穿刺手術(shù)機(jī)器人主要是各種多關(guān)節(jié)串聯(lián)機(jī)械臂，可以實(shí)現(xiàn)多自由度多角度方位的穿刺，但是由于采用的是手動(dòng)或電動(dòng)操作調(diào)整，運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)精度對(duì)模型的準(zhǔn)確性依賴較大，運(yùn)動(dòng)靈活性低，使得穩(wěn)定性和精度有限，并且響應(yīng)定位不夠迅速。
[0004]專利201510091184.1涉及了一種具有圓弧支架的穿刺手術(shù)機(jī)器人裝置，采用圓弧支架提高了多位置適應(yīng)性穿刺，具有運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、快速和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，但受限于圓弧支架的體積和形狀，穿刺位置和角度不能靈活多變，只能胸腔外部以圓弧半徑上活動(dòng)，有很多位置和角度無法實(shí)現(xiàn)，例如在胸腔外對(duì)其進(jìn)行水平穿刺很難實(shí)現(xiàn)，并且體積較大，要在手術(shù)床很大且平整位置才能安裝。由此可見，穿刺設(shè)備的缺陷給臨床使用帶來很多不便，影響使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人，穿刺位置和角度靈活多變，能實(shí)現(xiàn)多角度和多方式的穿刺，定位精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)速度快，體積小，操作方便。
[0006]該立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人包括:
[0007]底盤平臺(tái)2、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0008]所述升降機(jī)構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6連接，所述升降機(jī)構(gòu)安裝于底盤平臺(tái)2上，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6安裝在升降機(jī)構(gòu)頂端，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6上；或，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6安裝于底盤平臺(tái)2上，所述升降機(jī)構(gòu)安裝在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6頂端，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在所述升降機(jī)構(gòu)上；
[0009]所述升降機(jī)構(gòu)用于通過升降對(duì)穿刺位置的高度進(jìn)行調(diào)整；
[0010]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6用于通過水平旋轉(zhuǎn)對(duì)傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周向角度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0011]所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于對(duì)穿刺位置的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0012]所述平移機(jī)構(gòu)安裝在所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，用于對(duì)穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的水平位置進(jìn)行調(diào)整；
[0013]所述穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在平移機(jī)構(gòu)上，用于進(jìn)行穿刺操作。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，該立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人還包括:
[0015]腳輪1，安裝于底盤平臺(tái)2底部，用于移動(dòng)穿刺機(jī)器人。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述腳輪1上安裝有鎖止器件，用于通過鎖止腳輪1對(duì)穿刺機(jī)器人進(jìn)行固定。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述腳輪1的數(shù)量多于3個(gè)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，該立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人還包括:
[0019]移動(dòng)平臺(tái)，安裝于底盤平臺(tái)2底部，用于移動(dòng)穿刺機(jī)器人。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，所述升降機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)3、套筒4和推桿5 ;
[0021 ] 所述第一電機(jī)3安裝在套筒4上，所述推桿5安裝于套筒4內(nèi)，所述第一電機(jī)3用于驅(qū)動(dòng)推桿5在套筒4內(nèi)上下移動(dòng)。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6包括盤式電機(jī)61和旋轉(zhuǎn)盤62 ；
[0023]所述盤式電機(jī)61固定在推桿5上，所述盤式電機(jī)61用于通過帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對(duì)傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周向角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)7和安裝板8 ;
[0025]所述第二電機(jī)7安裝在旋轉(zhuǎn)盤62上；
[0026]所述安裝板8與第二電機(jī)7之間通過旋轉(zhuǎn)軸連接；
[0027]所述第二電機(jī)7用于通過驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)安裝板8傾斜，對(duì)穿刺位置的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)還包括支撐塊18 ；
[0029]所述支撐塊18安裝在旋轉(zhuǎn)盤62上，所述支撐塊18與旋轉(zhuǎn)軸活動(dòng)連接，用于通過旋轉(zhuǎn)軸支撐安裝板8、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述平移機(jī)構(gòu)包括第一絲桿螺母機(jī)構(gòu)9、第三電機(jī)10和滑塊17 ；
[0031 ] 所述第一絲桿螺母機(jī)構(gòu)9安裝在安裝板8上；
[0032]所述第三電機(jī)10安裝于第一絲桿螺母機(jī)構(gòu)9的一端；
[0033]所述第一絲桿螺母機(jī)構(gòu)9的絲桿貫穿所述滑塊17 ;
[0034]所述第三電機(jī)10用于通過驅(qū)動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)9的絲桿旋轉(zhuǎn)，使滑塊17沿著第一絲桿螺母機(jī)構(gòu)9的絲桿平移。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，所述穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11、穿刺針13、移動(dòng)滑塊14和推進(jìn)電機(jī)16 ；
[0036]所述第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11安裝于滑塊17上，隨著滑塊17的移動(dòng)而移動(dòng)；
[0037]所述推進(jìn)電機(jī)16安裝于所述第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11 一端；
[0038]所述第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11的絲桿貫穿所述移動(dòng)滑塊14 ;
[0039]所述穿刺針13安裝于所述移動(dòng)滑塊14上；
[0040]所述推進(jìn)電機(jī)16用于通過驅(qū)動(dòng)第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11的絲桿旋轉(zhuǎn)，使移動(dòng)滑塊14沿著第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11的絲桿平移，同時(shí)帶動(dòng)穿刺針13平移。
[0041 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括:
[0042]旋轉(zhuǎn)電機(jī)15，安裝于所述移動(dòng)滑塊14上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)15用于驅(qū)動(dòng)穿刺針13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，該立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人還包括:
[0044]托架12，安裝在第二絲桿螺母機(jī)構(gòu)11上，用于支撐穿刺針13。
[0045]在本發(fā)明實(shí)施例中，穿刺機(jī)器人通過升降機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)快速升降，相比液動(dòng)或氣動(dòng)方式更為平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)定位精度高，響應(yīng)靈敏；采用旋轉(zhuǎn)和傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多角度多方位的穿刺方式進(jìn)行穿刺，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)多角度多方式的穿刺，可用于腫瘤消融、組織活檢、近距離粒子植入等各類穿刺操作，具有定位精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)速度快，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0046]另外，采用腳輪或移動(dòng)平臺(tái)，可以便于在床邊移動(dòng)，為機(jī)器人選擇合適的位置。
【附圖說明】
[0047]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0048]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的升降機(jī)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0051]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0052]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的平移機(jī)構(gòu)示意圖；
[0053]圖6是是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人的穿刺機(jī)構(gòu)和托架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0055]現(xiàn)有的穿刺手術(shù)機(jī)器人，具有如下缺點(diǎn):運(yùn)動(dòng)控制復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)精度對(duì)模型的準(zhǔn)確性依賴較大，運(yùn)動(dòng)靈活性低，穩(wěn)定性和精度有限，響應(yīng)定位不夠迅速，穿刺位置和角度不能靈活多變等。本發(fā)明提出一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)。
[0056]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該立式移動(dòng)穿刺機(jī)器人包括:底盤平臺(tái)2、升降機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6、傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0057]其中，升降機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6連接，升降機(jī)構(gòu)安裝于底盤平臺(tái)2上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6安裝在升降機(jī)構(gòu)頂端，傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6上；或，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6安裝于底盤平臺(tái)2上，升降機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6頂端，傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在升降機(jī)構(gòu)上；
[0058]所述升降機(jī)構(gòu)用于通過升降對(duì)穿刺位置的高度進(jìn)行調(diào)整；
[0059]所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6用于通過水平旋轉(zhuǎn)對(duì)傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的周向角度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0060]所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于對(duì)穿刺位置的傾斜角度進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0061]所述平移機(jī)構(gòu)安裝在所述傾斜角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，用于對(duì)穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)的水平位置進(jìn)行調(diào)整；
[0062]所述穿刺執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在平移機(jī)構(gòu)上，用于進(jìn)行穿刺操作。
[0063]下面對(duì)所有結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0064]具體實(shí)施時(shí)，為了使該穿刺機(jī)器人能夠更好的移動(dòng)，在底盤平臺(tái)2的底部安裝有腳輪1，可以實(shí)現(xiàn)穿刺機(jī)器人的整體移動(dòng)。為了在移動(dòng)時(shí)使穿刺機(jī)器人保持平衡，腳輪1的個(gè)數(shù)需多于3個(gè)，可以為4個(gè)。另外，腳輪1上安裝有鎖止器件，在確定穿刺機(jī)器人在床邊的位置后，通過鎖止腳輪1對(duì)穿刺機(jī)器人進(jìn)行固定。
[0065]除上述安裝腳輪1外，還可以在底盤平臺(tái)2的底部安裝移動(dòng)平臺(tái)，同樣能夠使穿刺機(jī)器人更好的移動(dòng)。
[0066]具體實(shí)施時(shí)，為了調(diào)整穿刺針在不同高度上進(jìn)行穿刺，所述升降機(jī)構(gòu)可以包括第一電機(jī)3、套筒4和推桿5 ;第一電機(jī)3安裝在套筒4上，推桿5安裝于套筒4內(nèi)，通過第一電機(jī)3驅(qū)動(dòng)推桿5，使推桿5可以在套筒4內(nèi)上下移動(dòng)，如圖2所示，圖中箭頭表示運(yùn)動(dòng)方向。
[0067]具體實(shí)施時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)穿刺機(jī)器人上半部周向角度的調(diào)整，所述調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6可以包括盤式