[發明專利]基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人

有效

• 申請號: 201510091184.1
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104739512B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 姜杉;原偉;楊云鵬;邊元;竇懷素
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張金亭

1.一種基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人，其特征在于，包括弧形支架模塊、三向平移模塊和角度調整模塊；

所述弧形支架模塊的前端和后端各設置一個弧形板，兩個所述弧形板通過兩根沿縱向設置的角穩定板連接，在每個所述弧形板的內側固接有不完全內齒輪；在位于前端的所述弧形板的前方設有前端豎向主板，在位于后端的所述弧形板的后方設有后端豎向主板，所述前端豎向主板和所述后端豎向主板的上部通過水平支撐軸連接，所述前端豎向主板和所述后端豎向主板的下部安裝有水平設置的主軸，在所述主軸的兩個端部各安裝一內嚙小齒輪，所述內嚙小齒輪與對應的所述不完全內齒輪嚙合，所述主軸的后端與所述后端豎向主板通過后端離合器連接，所述后端離合器的輸入端與動力源連接；在所述水平支撐軸上安裝有滾套，所述水平支撐軸通過所述滾套與所述弧形板的外側表面滾動摩擦連接；

所述三向平移模塊包括左右平移單元、前后平移單元和上下平移單元；所述左右平移單元包括支架Ⅰ，所述支架Ⅰ通過模塊連接板固定在所述后端豎向主板上；在所述支架Ⅰ上安裝有橫向設置的絲杠Ⅰ，所述絲杠Ⅰ由電機Ⅰ驅動，所述電機Ⅰ安裝在所述支架Ⅰ上，在所述絲杠Ⅰ上設有與其通過傳動螺紋連接的滑塊Ⅰ，所述滑塊Ⅰ通過連接架與模組支撐板的后端固接，所述模組支撐板的前端設有固定滑塊，所述固定滑塊與橫向軌道配合，所述橫向軌道固定在所述前端豎向主板上；所述前后平移單元包括支架Ⅱ，所述支架Ⅱ固定在所述模組支撐板上；在所述支架Ⅱ上安裝有絲杠Ⅱ，所述絲杠Ⅱ由電機Ⅱ驅動，所述電機Ⅱ安裝在所述模組支撐板上，在所述絲杠Ⅱ上設有與其通過傳動螺紋連接的滑塊Ⅱ，在所述滑塊Ⅱ上橫跨有與其固接的π形伸出板；所述上下平移單元包括左右分布的兩根升降絲杠，兩根所述升降絲杠的上端安裝在軸端固定板內，兩根所述升降絲杠的下端安裝在所述π形伸出板內，在兩根所述升降絲杠上均設有與其采用傳動螺紋連接的升降滑塊，在所述升降滑塊上連接有模塊支撐架；在兩根所述升降絲杠上均設有升降從動齒輪，所述升降從動齒輪與升降主動齒輪嚙合，所述升降主動齒輪由電機Ⅲ驅動，所述電機Ⅲ安裝在所述π形伸出板上；

所述角度調整模塊包括與所述模塊支撐架固接的驅動軸支撐板，在所述驅動軸支撐板上固接有穿絲彎板Ⅱ，在所述穿絲彎板Ⅱ和所述驅動軸支撐板上安裝有與它們垂直的旋轉驅動軸，在所述旋轉驅動軸上安裝有旋轉主動齒輪，在所述旋轉驅動軸上纏繞有旋 轉傳動絲，所述旋轉傳動絲穿過所述穿絲彎板Ⅱ；所述旋轉主動齒輪與旋轉從動齒輪嚙合，所述旋轉從動齒輪與擺動絲杠轉動連接，所述擺動絲杠安裝在穿絲彎板Ⅰ、所述驅動軸支撐板和絲杠底座上，所述穿絲彎板Ⅰ固接在所述驅動軸支撐板上，在所述擺動絲杠上設有與其通過傳動螺紋連接的擺動滑塊和擺動傳動絲，所述擺動傳動絲纏繞在所述擺動絲杠上并穿過所述穿絲彎板Ⅰ；在所述驅動軸支撐板和所述絲杠底座之間固接有擺動連桿，在所述絲杠底座上固接有與所述擺動絲杠垂直的鉸鏈軸，所述鉸鏈軸與托板的下端轉動連接，所述托板的中部通過搖桿與所述擺動滑塊連接；在所述托板上設有絲杠支座，在所述絲杠支座上安裝有穿刺絲杠，在所述穿刺絲杠上設有與其采用傳動螺紋連接的穿刺滑塊和穿刺傳動絲，在所述穿刺滑塊上固接有出口朝下的穿刺針，所述穿刺針的下部穿越位于所述穿刺滑塊下方的所述絲杠支座。

2.根據權利要求1所述的基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人，其特征在于，所述主軸的前端與所述前端豎向主板通過前端離合器連接。

3.根據權利要求1所述的基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人，其特征在于，在每個所述弧形板的下端連接有腳輪。

4.根據權利要求1所述的基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人，其特征在于，所述動力源采用手輪。

5.根據權利要求1所述的基于CT或MRI圖像導航的胸腔穿刺手術機器人，其特征在于，所述水平支撐軸采用兩根。