[發明專利]一種激光導航機械手裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 201610772445.0
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107789057A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 李勁生;劉銳;王明育
• 申請（專利權）人: 南京普愛醫療設備股份有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/30;A61B90/13;B25J9/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及醫療器械移動設備領域，特別是涉及一種激光導航機械手裝置及其控制方法。

背景技術

隨著醫學技術的快速發展，數字化手術導航系統已經成為脊柱、神經外科等領域微創手術的重要輔助設備。然而，現有技術中的手術導航系統往往結構復雜，造價高，不利于推廣應用。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種能夠解決現有技術中存在的缺陷的激光導航機械手裝置及其控制方法。

技術方案：本發明所述的激光導航機械手裝置，包括主旋轉組件、副旋轉組件、主擺動組件、支臂組件、副擺動組件和激光組件，主旋轉組件能夠在水平面上旋轉，主旋轉組件連接副旋轉組件，副旋轉組件具有豎向的轉軸，副旋轉組件連接主擺動組件，主擺動組件具有水平向的轉軸，主擺動組件連接支臂組件，支臂組件連接副擺動組件，副擺動組件具有水平向的轉軸，副擺動組件連接激光組件。

進一步，所述主旋轉組件包括用于連接影像增強器的增強器接圈，增強器接圈上活動連接有接圈齒輪，增強器接圈上設有電機，電機的輸出軸連接電機齒輪，電機齒輪與接圈齒輪相嚙合。

進一步，所述增強器接圈上還設有位置傳感器，位置傳感器的輸入軸連接位置傳感器齒輪，電機齒輪與位置傳感器齒輪相嚙合。

進一步，所述副旋轉組件包括固定在增強器接圈上的副旋轉電機，副旋轉電機具有豎向的轉軸，副旋轉電機的轉軸連接主擺動組件。

進一步，所述主擺動組件包括主擺動電機，主擺動電機分別連接副旋轉組件的轉軸和支臂組件，主擺動電機具有水平向的轉軸。

進一步，所述支臂組件包括第一活動板和第二活動板，第一活動板連接主擺動組件，第一活動板與第二活動板之間活動連接，第二活動板連接副擺動組件。

進一步，所述副擺動組件包括副擺動電機，副擺動電機具有水平向的轉軸，副擺動電機的轉軸連接激光組件。

控制本發明所述的激光導航機械手裝置的方法，將患者的影像信息轉化為三維坐標位置信息，根據三維坐標位置信息控制機械手裝置的主旋轉組件、副旋轉組件和主擺動組件在最短時間內以最小總位移到達病灶位置，同時副擺動組件作病灶法線方向的重合運動，副擺動組件到達病灶法線方向時控制激光組件發出激光。

有益效果：本發明公開了一種激光導航機械手裝置，它具有四個自由度，結構簡單，造價低，利于應用推廣；本發明還公開了激光導航機械手裝置的控制方法。本發明能夠引導手術器械的空間位置和姿態，幫助醫生判斷手術器械相對于病灶部位的位置關系，可以大大減少手術所需時間，實現對手術過程的實時引導，輔助醫生高質量地完成手術規劃及操作過程。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式的機械手裝置的結構圖；

圖2為本發明具體實施方式的主旋轉組件的結構圖；

圖3為本發明具體實施方式的副旋轉組件的結構圖；

圖4為本發明具體實施方式的主擺動組件的結構圖；

圖5為本發明具體實施方式的支臂組件的結構圖；

圖6為本發明具體實施方式的副擺動組件的結構圖；

圖7為本發明具體實施方式的激光組件的結構圖。

具體實施方式

本具體實施方式公開了一種激光導航機械手裝置，如圖1所示，包括主旋轉組件1、副旋轉組件2、主擺動組件3、支臂組件4、副擺動組件5和激光組件6。

如圖2所示，主旋轉組件1包括用于連接影像增強器的增強器接圈11，增強器接圈11底部設有用于容納接圈齒輪12的旋轉槽，接圈齒輪12嵌設在旋轉槽內。增強器接圈11邊緣設有電機13和位置傳感器15，電機13的輸出軸連接電機齒輪14，位置傳感器15的輸入軸連接位置傳感器齒輪16，位置傳感器齒輪16、接圈齒輪12分別與電機齒輪14相嚙合。這樣電機13驅動電機齒輪14旋轉后，電機齒輪14分別帶動接圈齒輪12和位置傳感器齒輪16旋轉。

如圖3所示，副旋轉組件2包括副旋轉支架21和副旋轉電機22。副旋轉支架21為U形，包括兩塊平行的側板以及連接兩側板的底板，三塊板共同圍成一個半封閉的空間。副旋轉支架21的底板固定在接圈齒輪12上，兩塊平行的側板之間設有副旋轉電機22，副旋轉電機22具有豎向的轉軸，且副旋轉電機轉軸23連接主擺動組件3。