[發明專利]一種醫療機器人骨鉆末端夾持裝置

在審

• 申請號: 201711072380.X
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107951532A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 師新虎
• 申請（專利權）人: 師新虎
• 主分類號: A61B17/16
• 分類號: A61B17/16;A61B34/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及骨鉆裝置。

背景技術

骨鉆在醫用中經常用到，在神經外科、心胸外科、骨科、燒傷科等經常需要用在，現有的骨鉆通常是電動的，通過一個電機控制鉆頭的轉動進而在相應的骨頭上開孔。

隨著醫療手術機器人的發展，其微創、高效等作用得到了很大的體現，比如醫生可以在手術室之外進行手術操作，這樣就可以避免了醫生的頻繁消毒。

在一些手術對需要在骨骼上進行鉆孔操作，而在鉆孔如果通過手術機器人完成，醫生則在遠程觀察鉆孔的具體進程，并且鉆孔的位置更加的精細。

而在一些微創手術的骨鉆中，需要在人體皮膚（如神經外科中頭皮）中開個小口，將手術器材通過小口深入到體內其次通過末端鉆桿進行鉆骨。所以對這個小口的定位十分重要，盡量使得骨鉆能夠在小口處固定，這是骨鉆在微創手術中的使用至關重要的。

發明內容

一種醫療機器人骨鉆末端夾持裝置，包括：

底板，所述的底板端部設有和機器人固聯的連接座，所述的底板分別連接有第一驅動裝置以及固定有第二驅動裝置，所述的底板上設有一個對第一驅動裝置轉動限位的導軌，所述的導軌為弧形，弧形有一個弧心。

第一驅動裝置，第一驅動裝置能夠沿著導軌轉動，第一驅動裝置安裝有夾持氣動骨鉆的夾持件，夾持件能夠垂直于導軌方向移動，夾持件為圓環結構；

第二驅動裝置，所述的第二驅動裝置控制第一驅動裝置沿著導軌轉動；

所述的底板上設有能夠對導軌弧心軸和夾持件中心軸延長線交點進行定位的光學定位裝置。

通過上述結構設計，弧形導軌的中心軸和夾持件中軸交點就是背景技術中固定不變的開口處，不管是骨鉆前進、后退以及繞著導軌轉動的時候，這個點上的骨鉆部件始終不會對皮膚切口有影響，保證了鉆骨的可進行性。

對于這個點，本發明通過光學定位，通常是用多股可見光相交的定位方式，這種光學定位是現有技術。

作為改進，所述的第一驅動裝置包括第一電機、與第一電機驅動連接的第一螺桿，第一螺桿上螺紋連接有第一滑塊，第一驅動裝置設有一個安裝第一螺桿的槽，槽內設有導向槽，第一滑塊卡在導向槽內，限制第一滑塊只能沿著第一螺桿軸向移動，第一滑塊固聯有夾持件。本發明通過這種驅動裝置的設計，在第一驅動裝置位置不變的情況下，就能夠更穩定的控制骨鉆的前進和后退，并且使用這種方式的目的在于電機可以通過遠端控制，也是在機器人手術中非常有必要的。

作為改進，所述的第二驅動裝置包括第二電機、與第二電機連接的第二螺桿402、與第二螺桿螺紋連接的第二滑塊，第二滑塊上固聯有活動柱，第一驅動裝置底部設有活動槽，活動柱卡在活動槽，并可以沿著活動槽移動。

第一驅動裝置和第二驅動裝置的空間連接關系十分重要，第二驅動裝置要能夠穩定的控制第一驅動裝置繞著導軌轉動，也要考慮到空間的安排性，因為在做手術的時候，不能夠占用太多的空間。

作為改進，所述的活動柱上設有沿著活動柱截面圓周分布的滾輪，滾輪數量為4個，相對滾輪之間的軸心距離能夠根據外力而變化，這樣活動柱在活動槽內的活動更加的靈活，保證了夾持裝置的靈活性。

在本發明是機器人的一種末端夾持裝置，也就是說本發明的夾持裝置是安裝在機器人臂的末端，導軌上安裝在底板上的，在使用的時候先通過機器人調整夾持裝置的位置，再通過第一驅動裝置和第二驅動裝置調節骨鉆（鉆桿）到骨頭上。

在醫療中，對骨鉆的精確度要求較大，對與骨鉆底板要求一種剛度大，耐沖擊的材料，本發明采用一種碳化鋯增強銅基復合材料， 其特征在于，制備方法如下：將炭黑、電解鋯粉和鋁粉末按照重量2:12：100均勻混合；采用熱壓成型的方法，制成坯塊；以30℃-50℃/min的加熱速率加熱坯塊，加熱到1400℃-1700℃，炭黑和鋯粉反應生成碳化鋯增強相，之后進行均勻化熱處理；

熱擠壓；在再結晶溫度以上進行熱軋處理，之后固溶處理。這種材料抗沖擊，并且剛度大，適合制備底板其他部件。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明第一驅動裝置的示意圖；

圖3是底板和第二驅動裝置的示意圖；

圖4是第一驅動裝置底部的示意圖；

圖5是活動柱示意圖

圖6是安裝有氣動骨鉆的示意圖；