一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，所述手術(shù)機(jī)器人包括：一個(gè)可重復(fù)使用的智能刀柄，包括感應(yīng)器，電源，促動(dòng)器等；多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件，可為手術(shù)刀，針管等。三個(gè)平行壓電促動(dòng)塊與3?RPS機(jī)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì)僅為足夠補(bǔ)償人手的不自主震顫和錯(cuò)誤的輸出，所以可靠避免了安全隱患，即使手術(shù)刀出現(xiàn)故障，最大的位移僅為微米級(jí)，由此，本發(fā)明既利用人手在手術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)，也能解決人手所不能克服的缺陷，保證定位的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)以及醫(yī)學(xué)科學(xué)的迅猛發(fā)展，大量的醫(yī)療器械得到推廣和應(yīng)用。在眾多的醫(yī)療器械中，各種用途的醫(yī)用機(jī)器人正在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0003]微操精準(zhǔn)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)對(duì)一些高精度的外科手術(shù)有著無(wú)法替代的作用，這些手術(shù)包括在超精細(xì)手術(shù)中對(duì)縫合針的應(yīng)用，兒科靜脈導(dǎo)管插入，對(duì)癌癥患者在化療期間，對(duì)腫瘤特別是腦和肝臟的小腫瘤進(jìn)行活檢手術(shù)，眼角膜激光手術(shù)精確定位，神經(jīng)手術(shù)中對(duì)小腫瘤的切割等。微操手術(shù)及操控對(duì)機(jī)器人輔助科技的應(yīng)用有著相當(dāng)大的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高靈敏度，高自由度，高空間的微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，同時(shí)采用嵌入式微型控制器操作系統(tǒng)，可以大大減少硬件成本。本發(fā)明為一個(gè)可重復(fù)使用的智能刀柄，包括感應(yīng)器，電源，促動(dòng)器等；多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件，可為手術(shù)刀，
針管等。
[0005]所述的智能手柄是由三個(gè)壓電促動(dòng)塊組成，三個(gè)壓電促動(dòng)塊平行排列，在其上方是三個(gè)對(duì)稱的RPS機(jī)構(gòu)，三個(gè)RPS機(jī)構(gòu)與支撐體連接，用來(lái)支撐手術(shù)刀頭。
[0006]所述的感應(yīng)器包括慣性測(cè)量模塊和電腦視覺(jué)模塊;所述電源為電池。
[0007]所述的智能刀柄的后端連接電腦視頻輔助系統(tǒng)，電腦視頻輔助系統(tǒng)是由攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、信息分析系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。
[0008]所述的手術(shù)配件運(yùn)用卡槽或螺紋設(shè)計(jì)，可以輕松咬合或螺紋連接在手柄的機(jī)械結(jié)構(gòu)上。
[0009]所述的一個(gè)可重復(fù)使用的智能刀柄、多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、定位精度方面，利用人手在手術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)，解決人手所不能克服的缺陷，即定位的精準(zhǔn)度與穩(wěn)定性;而且有三個(gè)自由度的機(jī)器人顯微操縱器來(lái)補(bǔ)償手術(shù)刀頭上的錯(cuò)誤的移動(dòng)，補(bǔ)償?shù)囊苿?dòng)與震動(dòng)距離相同但方向相反。
[0012]2、操作安全方面，刀頭由微型驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)僅為足夠補(bǔ)償人手的不自主震顫和錯(cuò)誤的輸出，可靠避免了安全隱患，即使手術(shù)刀出現(xiàn)故障，最大的位移也僅為微米級(jí)。
[0013]3、成本方面，產(chǎn)品免去主機(jī)和機(jī)器人通訊這一部分，只在手術(shù)儀器上應(yīng)用微型促動(dòng)塊，從而減少了硬件成本。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的外型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]在圖1和圖2所示的微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人的示意簡(jiǎn)圖中，可重復(fù)使用的智能刀柄的頂端連接電腦視頻輔助系統(tǒng)，電腦視頻輔助系統(tǒng)是由攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、信息分析系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。智能刀柄上端的感應(yīng)器1(含有慣性測(cè)量模塊和電腦視覺(jué)模塊)與智能刀柄中間端的壓電促動(dòng)器2相連，由三個(gè)壓電促動(dòng)器2組成為三臂平行結(jié)構(gòu)，在智能刀柄下端是一個(gè)聲圈促動(dòng)器4。平行的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以達(dá)到準(zhǔn)確并且迅速的移動(dòng)，但是在Z軸方向的延長(zhǎng)不夠多，聲圈促動(dòng)器4可以在Z軸上有足夠的延長(zhǎng)且不能在X和Y軸方向移動(dòng)，將兩者結(jié)合可以提高其整體性能并符合需要的工作空間和帶寬。多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件，可為手術(shù)刀，針管5等。
[0017]智能手柄是由三個(gè)壓電促動(dòng)塊2組成，三個(gè)壓電促動(dòng)塊平行排列，在其上方是三個(gè)對(duì)稱的動(dòng)力學(xué)手臂3，用來(lái)支撐手術(shù)刀頭，并為它提供三個(gè)自由度的移動(dòng)，可以控制、移動(dòng)及定位手術(shù)儀器前端，并通過(guò)連接在支撐體上的制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行平行的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，于此同時(shí)，三個(gè)移動(dòng)手臂仍與支撐體保持平行，每一個(gè)手臂都通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)31(R副)，棱柱關(guān)節(jié)32(P副，由激活壓電塊來(lái)實(shí)現(xiàn))和一個(gè)球體關(guān)節(jié)33(S副)與支撐體連接;手術(shù)配件運(yùn)用卡槽或螺紋設(shè)計(jì)，可以輕松咬合或螺紋連接在手柄的機(jī)械結(jié)構(gòu)上。
[0018]智能刀柄為可重復(fù)使用的，可消毒的手術(shù)配件為一次性的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:由感應(yīng)器、電源、促動(dòng)器等構(gòu)成一個(gè)可重復(fù)使用的智能刀柄，由手術(shù)刀或針管等構(gòu)成多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述智能手柄是由三個(gè)壓電促動(dòng)塊組成，三個(gè)壓電促動(dòng)塊平行排列，在其上方是三個(gè)對(duì)稱的RPS機(jī)構(gòu)，三個(gè)RPS機(jī)構(gòu)與支撐體連接，用來(lái)支撐手術(shù)刀頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述感應(yīng)器包括慣性測(cè)量模塊和電腦視覺(jué)模塊;所述電源為電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述智能刀柄的頂端連接電腦視頻輔助系統(tǒng)，電腦視頻輔助系統(tǒng)是由攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、信息分析系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述手術(shù)配件運(yùn)用卡槽或螺紋設(shè)計(jì)，可以輕松咬合或螺紋連接在手柄的機(jī)械結(jié)構(gòu)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微操精準(zhǔn)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述一個(gè)可重復(fù)使用的智能刀柄、多個(gè)一次性的可消毒的手術(shù)配件。
【文檔編號(hào)】A61B34/30GK105832419SQ201610299072
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】王澤南
【申請(qǐng)人】濟(jì)南創(chuàng)澤生物醫(yī)藥科技有限公司