[發明專利]一種鼻腔手術輔助持鏡機器人

有效

• 申請號: 201710273948.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107157582B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 田和強;蔣佳坤;朱炫炫;王仲愷
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/24;B25J9/00;A61B34/20
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 毛勝昔

本發明公開了一種鼻腔手術輔助持鏡機器人，包括機架、機器人本體和內窺鏡三部分，其中，按自上向下的方向，機器人本體包括順次連接的內窺鏡水平移動機構、內窺鏡旋轉機構、內窺鏡擺動機構和內窺鏡垂直移動機構，構成機器人本體的水平面與垂直方向上的四個自由度。機器人本體的四個運動機構分別由獨立的伺服電機驅動，各機構之間運動互不干擾；各伺服電機由外接的計算機控制系統，利用三維圖像導航技術，控制內窺鏡的運動軌跡、定位和空中姿態控制。本發明的各運動部分動作的協調與同步性好，具有4個自由度，可充分滿足鼻腔手術內窺鏡輔助操作所需。其整體結構簡單、緊湊，布局合理，定位準確、精度高、空中姿態調節靈活。

技術領域

本發明涉及一種醫用機器人，尤其涉及一種鼻腔手術輔助持鏡機器人。

背景技術

眾所周知，鼻息肉、鼻竇炎是耳鼻咽喉科的常見病和多發病，在耳鼻咽喉科的各類手術中，鼻腔手術數量占有較大的比例。

鼻腔手術中，醫生需要借助內窺鏡進行病情觀察。傳統的內窺鏡外科操作全部依靠醫生手動完成，費時費力，醫生辛苦、病人也需要相對較多的額外負擔或痛苦。尤其是，在鼻腔特定的狹小、復雜的空間內，進行內窺鏡的精確移位、精準找點，較長時間維持內窺鏡的空間姿態的穩定等等，單純依靠純手動操作，是一件十分困難的事情，效果自然不可能很理想。

近年來，醫用輔助機器人，特別是外科手術機器人的研究和開發方面得到了快速的發展。外科手術機器人在穩定性、安全性以及可行性的方面上顯示出突出的優勢，可增加手術的準確度，提高手術的質量；一定情況下，也可減少手術中的出血量和/或藥物的使用量，既可減輕患者的痛苦，又有利于術后的快速痊愈。

現有技術中，一般的鼻腔手術輔助持鏡機器人在操作空間和運動方式上存在一定的不足，內窺鏡位置的調節還需要醫生手動操作才能來完成，特別是，對于復雜動作的執行精度不高、不能達到相對理想的自動化和智能化程度。

發明內容

本發明的目的是，提供一種鼻腔手術輔助持鏡機器人，其各運動部分動作的協調與同步性好，具有4個自由度，可充分滿足鼻腔手術內窺鏡輔助操作所需；并且，機器人整體結構簡單、緊湊，布局合理，定位準確、精度高、空中姿態調節靈活等技術特點。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是，一種鼻腔手術輔助持鏡機器人，包括機架、機器人本體和內窺鏡三部分，其特征在于，所述機架包括底座、立柱和用于機器人本體安裝的懸臂；其中，立柱的下端固定在底座上，懸臂固定在立柱的頂端；

自上向下，所述機器人本體包括順次連接的內窺鏡水平移動機構、內窺鏡旋轉機構、內窺鏡擺動機構和內窺鏡垂直移動機構；

所述懸臂的下表面上設置有機器人本體固定架，機器人本體固定架包括三塊安裝板，三塊安裝板均豎直布置，每塊安裝板的上端分別與機器人本體安裝懸臂固定連接，下端為自由端；按從左至右的順序，上述三塊安裝板分別為第一安裝板、第二安裝板和第三安裝板；

在上述第二安裝板和第三安裝板之間，一上一下，分別設置有第一線性導向軸和第二線性導向軸，第一線性導向軸和第二線性導向軸的兩端分別與第二安裝板和第三安裝板插接，成過盈配合；

所述內窺鏡水平移動機構包括水平布置的第一電機和水平布置的第一絲杠螺母副；所述第一絲杠螺母副布置在第一水平支撐梁和第二水平支撐梁之間，絲杠螺母副的絲杠的兩端分別以可轉動方式插接在上述第二安裝板和第三安裝板上；絲杠螺母副的絲杠分別與上述第一線性導向軸和第二線性導向軸平行、等間距；

第一電機固定在第一安裝板的左側面上，第一電機的輸出軸從第一安裝板的右側面穿出；上述第一絲杠螺母副的絲杠的左端從上述第二安裝板的左側伸出，通過聯軸器與第一電機的輸出軸連接；

在上述第二安裝板和第三安裝板之間，豎直裝配有第四安裝板；