[實用新型]六自由度隨動式醫用扶持機器人

無效

• 申請號: 200820108847.1
• 申請日: 2008-06-26
• 公開（公告）號: CN201230906Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 蔣力培;鄧雙城;曹俊芳;曹瑩瑜;唐建
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18;B25J7/00
• 代理公司: 小松專利事務所
• 代理人: 陳祚齡

技術領域

本實用新型涉及一種醫用機器人，尤其是能夠隨動扶持超聲引導下肝腫瘤微波消融微創手術所用電極針的機器人。

背景技術

隨著計算機和微電子技術以及醫學科學的迅猛發展，各種用途的醫用機器人正在醫學領域中得到越來越廣泛的應用。90年代中期，一家英國的醫療機器人公司研制的一種腦外科手術機器人能利用“智能”軟件，提出切入腫瘤的最佳路線，使周圍的健康組織損傷最小。1998年5月，德.法兩國的醫生共同合作，用遙控機器人系統成功地為一例心臟病人進行了瓣膜修復手術。國外還研制出了做膽囊手術的機器人。以色列吉文成像公司最近研制的一種新型腸胃內窺設備將幫助人們實現長久以來的夢想：派一個“微型機器人”進入人體內拍攝圖像，幫助醫生判斷腸胃疾患所在。

外科手術需要各種功用的機器人，尤其是微創手術技術的應用日益廣泛，更需要各種用途的醫用機器人來配合。目前，超聲引導下肝腫瘤微波消融微創手術中所用的電極針，由于針尖深處病灶之中，整個電極針在手術過程中會隨著病人的呼吸運動而運動，所以需有專門的醫生來扶電極針，以保證它與病灶的相對位置固定。這不僅增加了醫生的勞動強度，而且一些人為的因素，如手的抖動.力度把握不準等都會影響消融的精度。因此，設計醫用扶持機器人勢在必行。

發明內容

根據背景技術所述，本實用新型的目的在于提供一種由機器人機體，仿生機械臂和仿生機械手組成，仿生機械臂可完成三維定位與自動鎖緊，仿生機械手可完成三維隨患者呼吸運動扶持電極針運動，可讀取機器人機體上的控制面板和傳感信號進行工作的六自由度隨動式醫用扶持機器人。為了實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

一種六自由度隨動式醫用扶持機器人，主要由機器人機體(1)，仿生機械臂(2)，仿生機械手(3)和控制裝置(4)組成，其中：由帶有腳輪(111)的底座(11)，控制箱(12)和立柱(13)組成機器人機體(1)，在立柱(13)的頂部設置有由旋轉臂(21)，高低調節臂(22)，彎頭(23)和把手(24)組成的仿生機械臂(2)，其整體可繞立柱(13)的柱軸線轉動；高低調節臂(22)內裝置平行四連桿機構，可使彎頭(23)始終保持與地面垂直的狀態；在仿生機械臂(2)的下端部設置由夾頭(31)，夾頭旋轉調節裝置(32)，固定軸(33)，傳感跟蹤控制裝置(34)，擺動電機筒體(35)和伸縮機構(36)組成的仿生機械手(3)，其中固定在擺動電機筒體(35)兩側一組高低調節彈簧(351)可繞彈簧軸芯(352)上，下運動；由左右擺動光耦裝置和伸縮光耦裝置組成傳感跟蹤控制裝置(34)，其中有擺軸(341)，Z型板(342)，撥軸(343)，擺動擋片(344)，擺動光耦座(345)，擺動光耦(346)，導軌副(347)，伸縮擋片(348)，伸縮光耦座(349)，伸縮光耦(360)和擋片擺軸(361)；在控制箱(12)上設置控制面板(121)，在其中主要設置有PLC控制器，二維位移傳感電路，復位電路和伺服電機驅動電路。

由于采用了上述技術方案，本實用新型具有如下優點和效果：

1、本實用新型可完成三維定位與自動鎖緊機械臂，仿生機械手可完成三維隨患者呼吸運動扶持電極針運動，傳感系統靈敏，可以實現觸覺傳感，利于在狹小手術空間中工作。

2、本實用新型機構輕便靈活，傳感靈敏，機座下裝有小輪，可根據手術需要放置在病床周圍的任意位置，使用方便。

附圖說明

圖1為本實用新型總體結構示意圖

圖2為本實用新型仿生機械手結構剖視示意圖

圖3為本實用新型擺動電機筒與高度調節裝置示意圖

圖4為本實用新型控制裝置原理圖

圖5為本實用新型控制裝置工作流程圖

圖6為本實用新型工作流程圖

具體實施方式