[發明專利]微創血管介入手術機器人

無效

• 申請號: 201110117695.8
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN102274077A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 王洪波
• 申請（專利權）人: 無錫佑仁科技有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及一種醫療設備，特別是涉及在機械臂末端安裝了六維力傳感器，操作人員通過拖拽六維力傳感器可以隨時調整機械臂的位置，避免了定位控制的固定程序化，符合人性化操作的微創血管介入手術機器人。

背景技術

伴隨著當今生活節奏的加快，人們的健康問題屢屢引起公眾的關心和注意，同時隨著社會的日益進步和人們生活水平的不斷提高，人們對醫療手段也提出了更高的要求，除了關注治療效果外，還對康復速度提出了更高的要求。這就要求醫生不僅要在傳統生理醫學上有所突破，還要應用操作靈活、定位精確的醫療器械，這為醫療機器人的研究提供了客觀條件，醫療機器人的應用降低了手術的風險，改善了手術的環境。傳統的手術由于需要大創口來暴露手術視野，手術操作給患者帶來巨大的痛苦，同時導致術后康復速度很慢，越來越不能滿足人們的需要。微創外科的出現及其臨床應用為醫學領域開辟了新的天地，它以手術切口小、出血量小、術后疤痕小、創傷輕、痛苦少、恢復快為特點被應用于臨床手術，早期的微創外科手術是以腹腔鏡和胸腔鏡等內窺鏡為基礎的一種外科手術，微創血管介入手術是微創外科的一個新方向。然而，目前，它還存在著諸多不足：(1)內鏡需要專人扶持，很難保證定位的準確性和圖像的穩定性；(2)由于操作對象較小，人體血管的直徑一般小于2mm，而且手術工作時間很長，使得醫生感覺非常疲憊，可能會出現醫生手的顫動、疲勞、肌肉神經的反饋，導致動作的不準確，加大了患者的痛苦，降低了手術的成功率；(3)現有手術方法技巧性較強，風險性較高，這些缺點限制了血管介入手術的廣泛應用。

二十世紀機器人技術進入微創外科手術領域后，利用機器人的高精度、穩定性、靈活性、可控性以及不怕輻射和感染，來完成手術的定位，為醫生手術搭建一個穩固的手術操作平臺，改善了過去醫生只能憑借主觀判斷和積累的手術經驗來完成手術的狀況，能夠減少人為因素引起的手術誤差，提高手術質量。醫療外科機器人不僅可以協助醫生完成手術部位的精確定位，解決外科醫生手部的顫動、疲勞、肌肉神經的反饋，而且可以實現手術最小損傷，提高疾病診斷、手術治療的精度與質量，增加手術安全系數，縮短治療時間，降低醫療成本。近年來微創手術機器人的研究已經成為機器人應用的新領域，尤其是多功能醫療機器人系統已經成為醫療機器人發展的一個新方向。國內醫療機器人的研究和開發受到了越來越多的關注，能夠應用于臨床的手術機器人越來越多，但微創血管介入手術機器人尚未得到全面的研究和推廣應用。傳統的機器人操作是通過計算機控制各個電機運動，但是這種方法太過于程式化，不利于醫生根據實際情況做出應變。再者，傳統的機械臂使用時，需要首先通過軟件對其進行原點復歸，占用手術時間，降低手術效率。

發明專利內容

本發明專利針對現有技術的不足，提供了一種用于微創血管介入手術中輔助末端執行器定位的定位機械臂手術機器人。

為實現以上目的，本發明專利采用的技術方案是：

微創血管介入手術機器人，由底座、升降立柱、五自由度機械臂及六維力傳感器組成；其中升降立柱固定在底座上，五自由度機械臂中的外座套通過卡快座套固連，座套與升降立柱連接，實現機械臂整體的高度調節，五自由度機械臂末端安裝六維力傳感器。

所述的五自由度機械臂包括四個臂和五個轉動關節，其中四個臂為：肩關節、大臂、后小臂、前小臂，五個轉動關節包括：肩關節回轉、肩關節屈曲、肘關節屈曲、前小臂回轉、腕關節屈曲，其中肩關節通過座套與升降立柱連接，肩關節回轉通過回轉電機、減速器及主動直齒輪傳遞到肩關節被動直齒輪，肩關節被動直齒輪與肩關節屈曲固連，大臂與肩關節屈曲連接，肘關節屈曲通過鍵固定在大臂前端，后小臂通過螺釘固連在肘關節屈曲被動錐齒輪上，前小臂回轉固定在后小臂的前端，前小臂與前小臂回轉固連，前小臂前端安裝有腕關節屈曲。