[發(fā)明專利]一種能實現(xiàn)鉆磨狀態(tài)監(jiān)控的手術(shù)機器人半剛性智能器械臂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410574026.7
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104287836A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代煜;雪原;張建勛
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種能夠?qū)崿F(xiàn)鉆磨狀態(tài)監(jiān)控的手術(shù)機器人半剛性智能器械臂，其特征在于該結(jié)構(gòu)是在手術(shù)動力工具的加持部位之前安裝一個半剛性懸臂機構(gòu)，在半剛性懸臂機構(gòu)和手術(shù)動力工具的加持部位之間粘附一個振動傳感器，振動傳感器的輸出信號送入器械臂的運動控制器，由運動控制器對振動傳感器的輸出信號進(jìn)行快速傅里葉變換處理，根據(jù)處理結(jié)果判斷手術(shù)動力工具中的刀具與骨骼的相對位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)機器人半剛性智能器械臂，其特征在于所述的半剛性懸臂機構(gòu)是一種圓弧切口結(jié)構(gòu)，即在長方體本體的沿高度方向的中間開有一個截面兩端呈半圓中間為矩形的長條通孔，兩端半圓的半徑為R₁，在長方體本體的上下表面各開有一個凹槽，該凹槽截面的兩端為半徑R₁的圓弧，中間為直線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)機器人半剛性智能器械臂，其特征在于所述長方體本體中長條通孔的長度L≥50mm，深度W≥50mm，長方體本體的高度D₁=4R₁+2D₂，其中，D₂為長條通孔與上下凹槽之間的壁厚，且R₁/3≤D₂≤R₁/2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的手術(shù)機器人半剛性智能器械臂，其特征在于所述的由器械臂的運動控制器對振動傳感器的輸出信號進(jìn)行快速傅里葉變換處理，提取f，2f，3f處的傅里葉系數(shù)A₁，A₂和A₃，并計算A=?A₁A₂A₃，其中，f為手術(shù)動力工具主軸頻率；通過分析譜線的幅度檢測骨質(zhì)被磨穿前的臨界狀態(tài)，當(dāng)?shù)毒叽┰接捕炔煌琴|(zhì)產(chǎn)生的振動信號會有所不同，皮質(zhì)骨A值較大，松質(zhì)骨A值較小，在出現(xiàn)危險狀態(tài)時及時控制機器人停止刀具的進(jìn)給，避免損傷重要組織。