用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，包括安裝底座（1）以及安裝底座（1）上設(shè)置的手術(shù)刀裝置（14），所述安裝底座（1）上還設(shè)置有多個主/被動混合驅(qū)動器以及連桿，手術(shù)刀裝置（14）通過主/被動混合驅(qū)動器以及連桿機構(gòu)與安裝底座（1）連接。本實用新型的目的是提供一種保真度高、能夠模擬手術(shù)過程中對肌體組織切割、針刺等現(xiàn)象實現(xiàn)虛擬手術(shù)訓(xùn)練中人機交互的手術(shù)刀接口裝置，本實用新型利用主動驅(qū)動器補償被動力覺交互設(shè)備的非有益綜合阻尼力是一個較好的解決方案，而且有效地解決了被動力覺交互裝置無法模擬儲能元件問題。
【專利說明】用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輔助醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，人們對生命健康品質(zhì)的要求越來越高，世界各國對醫(yī)療技術(shù)特別是外科手術(shù)的安全性提出更高的要求，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，臨床手術(shù)的失誤80%是人為失誤引起的。美國一家醫(yī)療保健評級機構(gòu)HealthGrades開展了一項為期3年的調(diào)查，結(jié)果表明:在調(diào)查期間，共有23萬人死于手術(shù)失誤，所以手術(shù)訓(xùn)練對于年輕外科醫(yī)生的成長極為重要，然而傳統(tǒng)手術(shù)訓(xùn)練方式存在諸多問題，為了解決傳統(tǒng)手術(shù)訓(xùn)練方式的局限性，虛擬手術(shù)技術(shù)成為近年研究熱點之一。
[0003]傳統(tǒng)的手術(shù)訓(xùn)練依賴于活體動物、動物和人的尸體、病人、無機材料合成模型等，許多問題使手術(shù)訓(xùn)練面臨嚴峻的挑戰(zhàn)，活體動物一般不能準(zhǔn)確反應(yīng)出人體解剖學(xué)特征，成本較高并受動物保護相關(guān)法律的制約；動物尸體較為便宜，仍然存在與人體的解剖學(xué)特征相差甚遠的問題；人的尸體數(shù)量較少，與活體的器官組織具有不同的生理特征，不能產(chǎn)生流血、血壓等生理現(xiàn)象，并且具有不可重復(fù)性特點，還涉及到道德和倫理問題；在針對病人進行手術(shù)訓(xùn)練時，不良的深度觸覺、有限的視覺區(qū)域和不當(dāng)?shù)氖盅蹍f(xié)調(diào)性很容易對病人產(chǎn)生傷害，存在著很大的危險性；無機材料合成模型的缺點較為明顯，包括存在生理特征重現(xiàn)性差和解剖學(xué)特征有限的變化性等問題。因此年輕外科醫(yī)生參與手術(shù)訓(xùn)練的機會和次數(shù)受到了很大的限制，而想要達到必須的技能水平需要長時間的學(xué)習(xí)和反復(fù)的訓(xùn)練，例如，一個醫(yī)生要想使鎖孔手術(shù)達到熟練的程度需要至少750次的手術(shù)過程訓(xùn)練。隨著機器人技術(shù)、計算機圖形學(xué)、生物工程學(xué)和數(shù)學(xué)建模技術(shù)的高速發(fā)展，基于虛擬現(xiàn)實的虛擬手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)為醫(yī)護人員的手術(shù)訓(xùn)練提供了機會，也為傳統(tǒng)手術(shù)訓(xùn)練所面臨的一系列問題提供了一種具有潛力的解決方案。虛擬手術(shù)訓(xùn)練過程中，醫(yī)生通過力觸覺設(shè)備對虛擬的器官進行手術(shù)，感覺好像他們處在真實的環(huán)境當(dāng)中對真實的器官操作一樣，虛擬手術(shù)不僅可以毫無限制的重復(fù)操作，而且可以根據(jù)需要設(shè)置不同訓(xùn)練難度，讓不同級別的醫(yī)療人員反復(fù)訓(xùn)練，訓(xùn)練的結(jié)果也可以保存起來方便以后的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練所花的成本也非常低。同時可以用來評估手術(shù)結(jié)果，包括完成手術(shù)時間、手術(shù)操作的精確度、動作的簡潔性、人為失誤的數(shù)量、手術(shù)路徑的長度、患者的安全性、受訓(xùn)者個人滿意程度等，通過這些基本參數(shù)的提高，可以保證手術(shù)成功和減低病人痛苦，提高手術(shù)成功率。虛擬手術(shù)中獲得的經(jīng)驗可以應(yīng)用于實際手術(shù)中，Reznick和MacRae的研究表明:通過虛擬手術(shù)訓(xùn)練的醫(yī)生在做解剖手術(shù)時其速度更快，失誤更少并且動作更簡潔性得分更高，根據(jù)Larsen和Soerensen等人的評估，從虛擬手術(shù)訓(xùn)練中獲得的經(jīng)驗可以直接用于手術(shù)室中，在初次手術(shù)中，經(jīng)過一定程度訓(xùn)練的醫(yī)生操作水平能夠達到經(jīng)過一年或更長時間臨床訓(xùn)練醫(yī)生的水準(zhǔn)。因為虛擬手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)提供了種既安全又節(jié)省的訓(xùn)練方案并被實踐證明行之有效，已得到世界各國越來越多的關(guān)注。
[0004]目前存在的用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)工具接口裝置中，不管是已商業(yè)化的力覺交互裝置，還是基于這些設(shè)備開發(fā)的力觸覺交互裝置，或是其它新開發(fā)的力觸覺交互裝置，大多數(shù)由電機驅(qū)動的主動力觸覺交互裝置，主動型力觸覺交互裝置用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練時具有很大的靈活性，但存在著以下問題:
[0005](I)穩(wěn)定性相對較差，這主要是由電機或其它主動驅(qū)動器自身固有的特性造成的；
[0006](2)保真性相對較差，在模擬硬接觸如對牙齒或骨骼手術(shù)時電機處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)易產(chǎn)生振動，造成與真實環(huán)境手術(shù)相比，失真較大，在模擬人體肌體軟組織手術(shù)時，因為人體肌體組織特別是內(nèi)臟組織不是完全意義上的彈性體，在受壓、切割或針刺時是非線性的彈性形變，存在一定的粘滯性特征，因此利用主動交互設(shè)備對這些組織手術(shù)過程的模擬存在較大的失真；
[0007](3)存在一定的危險性，盡管目前的虛擬手術(shù)訓(xùn)練交互裝置集成了許多冗余部件以確保整個系統(tǒng)操作的安全性，事實上這些冗余設(shè)計策略也大大地減少了手術(shù)事故的風(fēng)險性，但可能存在的系統(tǒng)失效會使患者受到傷害，導(dǎo)致系統(tǒng)失效的因素有電機、放大器、傳感器等故障，也有可能是復(fù)雜控制算法中存在的未被發(fā)覺的程序錯誤，另一方面電機的反沖力容易對操作者產(chǎn)生傷害；
[0008](4)體積較大，研究表明，產(chǎn)生相同大小的力，主動驅(qū)動器的體積要比被動驅(qū)動器大得多，由此造成驅(qū)動機構(gòu)的慣量、摩擦力都比較大，也容易造成較大的失真；
[0009](5)能耗較大，一個電機驅(qū)動的小型商業(yè)化力反饋操縱桿對操作者施加連續(xù)的力消耗功率達到10-30瓦 ，而一個臺式的力反饋設(shè)備消耗的能量將更多，因此需要配備外部電源適配器，使設(shè)備的便攜性大打折扣，這也是主動力覺交互設(shè)備設(shè)計中一個很大的問題。
[0010]被動式力交互裝置應(yīng)用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練中能夠保持較好的穩(wěn)定性、安全性和較低的能耗，但因為反饋力的產(chǎn)生完全依賴于機械接觸，所以當(dāng)使用快速開關(guān)控制器控制時容易造成系統(tǒng)的振動，模擬肌體組織柔順性也存在很大難度。更有甚者，摩擦材料具有比較高的動摩擦系數(shù)，容易導(dǎo)致粘滑現(xiàn)象發(fā)生，這種現(xiàn)象能夠造成反饋力的不連續(xù)，使模擬過程出現(xiàn)失真。另外，被動力式觸覺交互設(shè)備也具有天生的缺點，即無法模擬儲能物體如彈性體。盡管磁流變液能夠較好的模擬粘滯性物體，但人的肌體組織同時具有彈性和粘滯性，利用被動驅(qū)動器設(shè)計的力觸覺交互設(shè)備存在一定的非有益綜合阻尼力，設(shè)備固有的不足使得這些非有益綜合阻尼力無法得到補償，因此無法模擬小于其非有益綜合阻尼力的力，如在模擬無約束空間運動時產(chǎn)生失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實用新型的目的是提供一種保真度高、能夠模擬手術(shù)過程中對肌體組織切割、針刺等現(xiàn)象實現(xiàn)虛擬手術(shù)訓(xùn)練中人機交互的手術(shù)刀接口裝置，本發(fā)明利用主動驅(qū)動器補償被動力覺交互設(shè)備的非有益綜合阻尼力是一個較好的解決方案，有效地解決了被動力觸覺交互裝置無法模擬儲能元件問題。
[0012]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]一種用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，包括安裝底座(1)以及安裝底座(1)上設(shè)置的手術(shù)刀裝置(14)，所述安裝底座(1)上還設(shè)置有多個主/被動混合驅(qū)動器以及連桿，手術(shù)刀裝置(14)通過主/被動混合驅(qū)動器以及連桿與安裝底座(1)連接；[0014]所述主/被動混合驅(qū)動器包括第一主/被動混合驅(qū)動器(2)、第二主/被動混合驅(qū)動器(3 )、第三主/被動混合驅(qū)動器(4 )、第四主/被動混合驅(qū)動器(5 );
[0015]所述連桿包括第一連桿(6 )、第二連桿(7 )、第三連桿(8 )、第四連桿(9 )、第五連桿
(10)、第六連桿(11)；
[0016]所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)固定設(shè)置于安裝底座(I)的側(cè)面，第二主/被動混合驅(qū)動器(3)固定設(shè)置于安裝底座(I)的底面，第一主/被動混合驅(qū)動器(2)通過輸出軸(15)上設(shè)置的軸承與第一連桿(6)的一端連接，第二主/被動混合驅(qū)動器(3)通過輸出軸(15)上設(shè)置的軸承與第二連桿(7)的一端連接，相對端通過萬向節(jié)與第一連桿(6)桿體上設(shè)置的滑動軸承(12)連接，第三連桿(8)、第四連桿(9)、第五連桿(10)、第六連桿(11)兩兩端頭連接形成平行四連桿結(jié)構(gòu)，第一連桿(6)自由端通過滾動軸承(13)與第三連桿(8)、第六連桿(11)兩端交接處連接，第三連桿(8)相對端固定設(shè)置有第三主/被動混合驅(qū)動器
(4)，第三主/被動混合驅(qū)動器(4)通過輸出軸(15)上設(shè)置的滾動軸承(13)與第四連桿(9)一端連接，第六連桿(11)相對端固定設(shè)置有第四主/被動混合驅(qū)動器(5 )，第四主/被動混合驅(qū)動器(5)通過輸出軸(15)上設(shè)置的滾動軸承(13)與第五連桿(10)—端連接，第四連桿(9)、第五連桿(10)兩端交接處通過滾動軸承(13)連接有手術(shù)刀裝置(14);
[0017]所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)、第二主/被動混合驅(qū)動器(3)、第三主/被動混合驅(qū)動器(4)、第四主/被動混合驅(qū)動器(5)以及手術(shù)刀裝置(14)通過控制器與虛擬手術(shù)環(huán)境進行數(shù)據(jù)交互。
[0018]本發(fā)明進一步技術(shù)改進方案是:
[0019]所述手術(shù)刀裝置(14)包括手術(shù)刀(141)及其刀柄上設(shè)置的力傳感器(142)。
[0020]本發(fā)明進一步技術(shù)改進方案是:
[0021]所述主/被動混合驅(qū)動器包括驅(qū)動電機(16)、減速器(17)、磁流變液阻尼器(18)以及角度傳感器(19)，驅(qū)動電機(16)通過減速器(17)與磁流變液阻尼器(18)轉(zhuǎn)動連接，磁流變液阻尼器(18)設(shè)置有輸出軸(15)，角度傳感器(19)位于驅(qū)動電機(16)底部。
[0022]本實用新型進一步技術(shù)改進方案是:
[0023]所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)與第二主/被動混合驅(qū)動器(3)輸出軸(15)的軸線位于同一垂直平面，且二者夾角為90°。
[0024]本實用新型專利與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點:
[0025]1、本實用新型采用基于新興磁流變技術(shù)的磁流變液阻尼器，磁流變液在磁場作用下產(chǎn)生磁流變效應(yīng)，使表征磁流變液流變特性的表觀粘度發(fā)生變化，能夠在瞬間從牛頓液體狀態(tài)變化為類固體狀態(tài)，并且該過程可逆，因此磁流變液在模擬肌體組織柔順性方面具有獨特的優(yōu)勢。磁流變液阻尼器不是機械直接接觸，而是利用流體傳遞力矩，因此更為穩(wěn)定和連續(xù)。
[0026]2、本實用新型磁流變液阻尼器能夠有效地模擬肌體組織的粘滯性特征，無法模擬肌體組織彈性的受力特征，因此采用電機與磁流變液阻尼器相結(jié)合，組成基于電機和磁流變液阻尼器的主/被動混合驅(qū)動器，能夠?qū)崿F(xiàn)肌體組織彈性和粘滯性的模擬，不但如此，混合驅(qū)動器能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍和快速響應(yīng)的力反饋，使手術(shù)刀接口裝置能夠高保真地模擬對人體不同肌體組織(從較硬的骨組織到較軟的腦組織)的切割、針刺等過程。
[0027]3、本實用新型所采用手術(shù)刀裝置具有四個運動自由度和三個力自由度,三個力自由度分別能夠模擬手術(shù)刀在肌體組織中的插入、切割和撥動，使得手術(shù)過程模擬更具真實性。
[0028]4、本實用新型用于模擬手術(shù)刀切割的平行四連桿機構(gòu)中的第三連桿和第四連桿即可實現(xiàn)一個自由度的力，第五連桿和第六連桿屬于冗余配置，可增加切割動作的穩(wěn)定性。
[0029]5、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，機械加工精度要求也不高。
[0030]6、本實用新型整個裝置采用輕質(zhì)材料做成，使其轉(zhuǎn)動慣量小，磁流變液阻尼器和機械加工摩擦力等非有益綜合阻尼力可以通過電機進行補償，從而使得手術(shù)刀在自由狀態(tài)下阻尼力很小。
[0031]7、本實用新型控制簡單，電流信號與磁流變液阻尼器輸出力矩信號存在明確的函數(shù)關(guān)系，因此只需給阻尼器提供電流信號便可準(zhǔn)確地控制其動作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型的接口裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本實用新型主/被動混合驅(qū)動器結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0034]圖3為本實用新型系統(tǒng)原理圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1、2、3所示，本實用新型包括安裝底座I以及安裝底座I上設(shè)置的手術(shù)刀裝置14，安裝底座I上還設(shè)置有多個主/被動混合驅(qū)動器以及連桿，手術(shù)刀裝置14通過主/被動混合驅(qū)動器以及連桿與安裝底座I連接；手術(shù)刀裝置14包括手術(shù)刀141及其刀柄上設(shè)置的力傳感器142 ;主/被動混合驅(qū)動器包括驅(qū)動電機16、減速器17、磁流變液阻尼器18以及角度傳感器19，驅(qū)動電機16通過減速器17與磁流變液阻尼器18轉(zhuǎn)動連接，磁流變液阻尼器18設(shè)置有輸出軸15，角度傳感器19位于驅(qū)動電機16底部；主/被動混合驅(qū)動器包括第一主/被動混合驅(qū)動器2、第二主/被動混合驅(qū)動器3、第三主/被動混合驅(qū)動器4、第四主/被動混合驅(qū)動器5 ;第一主/被動混合驅(qū)動器2與第二主/被動混合驅(qū)動器3輸出軸15的軸線位于同一垂直平面，且二者夾角為90° ;連桿包括第一連桿6、第二連桿7、第三連桿
8、第四連桿9、第五連桿10、第六連桿11 ;第一主/被動混合驅(qū)動器2固定設(shè)置于安裝底座I的側(cè)面，第二主/被動混合驅(qū)動器3固定設(shè)置于安裝底座I的底面，第一主/被動混合驅(qū)動器2通過輸出軸15上設(shè)置的軸承與第一連桿6的一端連接,第二主/被動混合驅(qū)動器3通過輸出軸15上設(shè)置的軸承與第二連桿7的一端連接，相對端通過萬向節(jié)與第一連桿6桿體上設(shè)置的滑動軸承12連接，第三連桿8、第四連桿9、第五連桿10、第六連桿11兩兩端頭連接形成平行四連桿結(jié)構(gòu)，第一連桿6自由端通過滾動軸承13與第三連桿8、第六連桿11兩端交接處連接，第三連桿8相對端固定設(shè)置有第三主/被動混合驅(qū)動器4，第三主/被動混合驅(qū)動器4通過輸出軸15上設(shè)置的滾動軸承13與第四連桿9 一端連接，第六連桿11相對端固定設(shè)置有第四主/被動混合驅(qū)動器5，第四主/被動混合驅(qū)動器5通過輸出軸15上設(shè)置的滾動軸承(13)與第五連桿10 —端連接，第四連桿9、第五連桿10兩端交接處通過滾動軸承13連接有手術(shù)刀裝置14 ;第一主/被動混合驅(qū)動器2、第二主/被動混合驅(qū)動器3、第三主/被動混合驅(qū)動器4、第四主/被動混合驅(qū)動器5以及手術(shù)刀裝置14通過控制器與虛擬手術(shù)環(huán)境進行數(shù)據(jù)交互。[0036]結(jié)合附圖簡述本實用新型的工作原理:
[0037]本實用新型手術(shù)刀接口裝置結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，訓(xùn)練者通過操作手術(shù)刀柄控制虛擬手術(shù)環(huán)境下的手術(shù)刀和患者進行交互，手術(shù)刀運動時主/被動混合驅(qū)動器的角度傳感器測量手術(shù)刀的運動方向和速度，控制虛擬手術(shù)刀按相同的方向和速度在虛擬環(huán)境中運動，當(dāng)虛擬手術(shù)刀接觸患者的病灶處，將受到虛擬肌體組織的作用力，該力信號通過控制器傳遞到手術(shù)刀接口裝置，控制手術(shù)刀接口裝置的某主/被動混合驅(qū)動器動作，在人的手部產(chǎn)生同樣大小的力，同時手術(shù)刀柄的力傳感器檢測到該力，并將該力與從虛擬手術(shù)環(huán)境傳遞回來的力相比較，如有偏差立即進行調(diào)整，使得訓(xùn)練者手部受力能夠?qū)崟r準(zhǔn)確地跟蹤虛擬手術(shù)刀受力。手術(shù)刀接口裝置水平設(shè)置的主/被動混合驅(qū)動器可以實現(xiàn)手術(shù)刀插入肌體組織力的模擬，手術(shù)刀接口裝置的垂直設(shè)置的主/被動混合驅(qū)動器可以實現(xiàn)左右撥動肌體組織力的模擬，手術(shù)刀接口裝置平行四連桿機構(gòu)中設(shè)置的主/被動混合驅(qū)動器可以實現(xiàn)對肌體組織切割力的模擬。因此，本發(fā)明用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置能夠?qū)崿F(xiàn)肌體組織的插入、切割和左右撥動等力的模擬，又因為采用基于電機和磁流變液阻尼器混合驅(qū)動的驅(qū)動器，使手術(shù)訓(xùn)練過程更具有真實性，為有效促進年輕醫(yī)生手術(shù)技術(shù)的提聞起著積極作用。
[0038]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，包括安裝底座(I)以及安裝底座(I)上設(shè)置的手術(shù)刀裝置(14)，其特征在于:所述安裝底座(I)上還設(shè)置有多個主/被動混合驅(qū)動器以及連桿機構(gòu)，手術(shù)刀裝置(14)通過主/被動混合驅(qū)動器以及連桿機構(gòu)與安裝底座(I)連接； 所述主/被動混合驅(qū)動器包括第一主/被動混合驅(qū)動器(2)、第二主/被動混合驅(qū)動器(3)、第三主/被動混合驅(qū)動器(4)、第四主/被動混合驅(qū)動器(5)； 所述連桿機構(gòu)包括第一連桿(6 )、第二連桿(7 )、第三連桿(8 )、第四連桿(9 )、第五連桿(10)、第六連桿(11)； 所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)固定設(shè)置于安裝底座(I)的側(cè)面，第二主/被動混合驅(qū)動器(3)固定設(shè)置于安裝底座(I)的底面，第一主/被動混合驅(qū)動器(2)通過輸出軸(15)上設(shè)置的軸承與第一連桿(6)的一端連接，第二主/被動混合驅(qū)動器(3)通過輸出軸(15)上設(shè)置的軸承與第二連桿(7)的一端連接，相對端通過萬向節(jié)與第一連桿(6)桿體上設(shè)置的滑動軸承(12)連接，第三連桿(8)、第四連桿(9)、第五連桿(10)、第六連桿(11)兩兩端頭連接形成平行四連桿結(jié)構(gòu)，第一連桿(6)自由端通過滾動軸承(13)與第三連桿(8)、第六連桿(11)兩端交接處連接，第三連桿(8)相對端固定設(shè)置有第三主/被動混合驅(qū)動器(4)，第三主/被動混合驅(qū)動器(4)通過輸出軸(15)上設(shè)置的滾動軸承(13)與第四連桿(9) 一端連接，第六連桿(11)相對端固定設(shè)置有第四主/被動混合驅(qū)動器(5 )，第四主/被動混合驅(qū)動器(5)通過輸出軸(15)上設(shè)置的滾動軸承(13)與第五連桿(10) —端連接，第四連桿(9)、第五連桿(10)兩端交接處通過滾動軸承(13)連接有手術(shù)刀裝置(14); 所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)、第二主/被動混合驅(qū)動器(3)、第三主/被動混合驅(qū)動器(4)、第四主/被動混合驅(qū)動器(5)以及手術(shù)刀裝置(14)通過控制器與虛擬手術(shù)環(huán)境進行數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，其特征在于:所述手術(shù)刀裝置(14)包括手術(shù)刀(141)及其刀柄上設(shè)置的力傳感器(142)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，其特征在于:所述主/被動混合驅(qū)動器包括驅(qū)動電機(16)、減速器(17)、磁流變液阻尼器(18)以及角度傳感器(19)，驅(qū)動電機(16)通過減速器(17)與磁流變液阻尼器(18)轉(zhuǎn)動連接，磁流變液阻尼器(18)設(shè)置有輸出軸(15)，角度傳感器(19)位于驅(qū)動電機(16)底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于虛擬手術(shù)訓(xùn)練實現(xiàn)人機交互的手術(shù)刀接口裝置，其特征在于:所述第一主/被動混合驅(qū)動器(2)與第二主/被動混合驅(qū)動器(3)輸出軸(15)的軸線位于同一垂直平面，且二者夾角為90°。
【文檔編號】G09B23/28GK203433729SQ201320598433
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】戴金橋, 俞阿龍, 孫紅兵, 孫華軍, 姬保衛(wèi) 申請人:淮陰師范學(xué)院