[發(fā)明專利]腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310661457.2
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104688345A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉揚(yáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 劉揚(yáng)
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所 21215
• 代理人: 周志艦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，屬一種腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微創(chuàng)外科手術(shù)MIS（minimally?invasive?surgery）是通過小切口把細(xì)長腹腔鏡和微小手術(shù)器械植入患者體內(nèi)，醫(yī)生借助監(jiān)視器圖像進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，較傳統(tǒng)開放式手術(shù)具有創(chuàng)傷小、減輕患者痛苦、減少術(shù)后并發(fā)癥、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點(diǎn)。隨著機(jī)器人技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，借助機(jī)器人運(yùn)動精確、工作可靠的優(yōu)點(diǎn)，拓展了微創(chuàng)外科手術(shù)的應(yīng)用范圍，使微創(chuàng)外科手術(shù)更具安全性、準(zhǔn)確性、便利性。目前已有多個研究機(jī)構(gòu)研制出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，其中有的已成功地進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn)，并有少數(shù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了商品化。

西班牙的Munoz等人研制了用于微創(chuàng)外科手術(shù)的WLR系統(tǒng)，醫(yī)生可以在工作控制臺遠(yuǎn)程操控機(jī)器人，該機(jī)器人系統(tǒng)已經(jīng)成功在動物身上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。美國Computer?Motion公司研制的AESOP3000系統(tǒng)是具有7個運(yùn)動自由度的機(jī)械手臂，能模擬人手臂的運(yùn)動功能，代替醫(yī)生完成對腹腔鏡的操作。機(jī)械手臂采用串口通訊，控制方式為速度控制，控制接口為語音。由哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所研制的腹腔鏡機(jī)器人主要代替腹腔鏡操作助手對腹腔鏡進(jìn)行操作，為醫(yī)生提供穩(wěn)定的手術(shù)區(qū)域圖像。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了有效地解決以上技術(shù)問題，給出了一種腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的一種腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)，其特征在于：包括工控機(jī)、系統(tǒng)復(fù)位模塊、鍵盤輸入模塊、手術(shù)規(guī)劃軟件、數(shù)據(jù)傳輸接口、人體工程操控面板、顯示模塊、運(yùn)動控制卡、限位開關(guān)A組、限位開關(guān)C組、限位開關(guān)B組、關(guān)節(jié)一驅(qū)動器、關(guān)節(jié)二驅(qū)動器、關(guān)機(jī)三驅(qū)動器、關(guān)節(jié)四驅(qū)動器、關(guān)節(jié)五驅(qū)動器、關(guān)節(jié)六驅(qū)動器、關(guān)節(jié)七驅(qū)動器、制動器、角度編碼器；其中：

所述工控機(jī)分別與所述系統(tǒng)復(fù)位模塊、所述鍵盤輸入模塊、所述手術(shù)規(guī)劃軟件、所述數(shù)據(jù)傳輸接口、所述人體工程操控面板、所述顯示模塊相連，所述數(shù)據(jù)傳輸接口分別與所述工控機(jī)、所述運(yùn)動控制卡相連，所述運(yùn)動控制卡分別與所述數(shù)據(jù)傳輸接口、所述限位開關(guān)A組、所述限位開關(guān)C組、所述限位開關(guān)B組相連，所述限位開關(guān)A組分別與所述運(yùn)動控制卡、所述關(guān)節(jié)一驅(qū)動器、所述關(guān)節(jié)二驅(qū)動器相連，所述限位開關(guān)C組分別與所述運(yùn)動控制卡、所述關(guān)節(jié)五驅(qū)動器、所述關(guān)節(jié)六驅(qū)動器、所述關(guān)節(jié)七驅(qū)動器相連，所述限位開關(guān)B組分別與所述運(yùn)動控制卡、所述關(guān)機(jī)三驅(qū)動器、所述關(guān)節(jié)四驅(qū)動器相連，所述制動器與所述關(guān)節(jié)五驅(qū)動器相連，所述角度編碼器與所述關(guān)節(jié)七驅(qū)動器相連。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝與調(diào)試方便、系統(tǒng)可靠性高、測量精度高、功耗低、易于普及推廣、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人自動控制系統(tǒng)包括工控機(jī)1、系統(tǒng)復(fù)位模塊2、鍵盤輸入模塊3、手術(shù)規(guī)劃軟件4、數(shù)據(jù)傳輸接口5、人體工程操控面板6、顯示模塊7、運(yùn)動控制卡8、限位開關(guān)A組9、限位開關(guān)C組10、限位開關(guān)B組11、關(guān)節(jié)一驅(qū)動器12、關(guān)節(jié)二驅(qū)動器13、關(guān)機(jī)三驅(qū)動器14、關(guān)節(jié)四驅(qū)動器15、關(guān)節(jié)五驅(qū)動器16、關(guān)節(jié)六驅(qū)動器17、關(guān)節(jié)七驅(qū)動器18、制動器19、角度編碼器20；其中：

所述工控機(jī)1分別與所述系統(tǒng)復(fù)位模塊2、所述鍵盤輸入模塊3、所述手術(shù)規(guī)劃軟件4、所述數(shù)據(jù)傳輸接口5、所述人體工程操控面板6、所述顯示模塊7相連，所述數(shù)據(jù)傳輸接口5分別與所述工控機(jī)1、所述運(yùn)動控制卡8相連，所述運(yùn)動控制卡8分別與所述數(shù)據(jù)傳輸接口5、所述限位開關(guān)A組9、所述限位開關(guān)C組10、所述限位開關(guān)B組11相連，所述限位開關(guān)A組9分別與所述運(yùn)動控制卡8、所述關(guān)節(jié)一驅(qū)動器12、所述關(guān)節(jié)二驅(qū)動器13相連，所述限位開關(guān)C組10分別與所述運(yùn)動控制卡8、所述關(guān)節(jié)五驅(qū)動器16、所述關(guān)節(jié)六驅(qū)動器17、所述關(guān)節(jié)七驅(qū)動器18相連，所述限位開關(guān)B組11分別與所述運(yùn)動控制卡8、所述關(guān)機(jī)三驅(qū)動器14、所述關(guān)節(jié)四驅(qū)動器15相連，所述制動器19與所述關(guān)節(jié)五驅(qū)動器16相連，所述角度編碼器20與所述關(guān)節(jié)七驅(qū)動器18相連。