[發明專利]自動控制高精度軟組織切割機器人

有效

• 申請號: 201711473019.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108175507B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 蘇柏泉;史沛軒;程彬;匡紹龍
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，包括垂直導軌固定座(1)、垂直軌道(2)、絲桿聯動螺母(3)、水平軌道步進電機固定座(4)、絲桿軸承(5)、水平軌道步進電機(6)、水平軌道(7)、滑塊(8)、垂直軌道步進電機(9)、聯軸器(10)、絲桿(11)、手術刀夾具(12)、絲桿軸承固定座(13)、法蘭盤(14)、法蘭盤與機械臂安裝孔(15)、切割裝置底架(16)、抽氣導管(17)、真空吸盤(18)、待切割組織(19)、導氣管(20)、真空氣泵(21)、計算機(22)包括運動程序、手術刀夾具與絲桿聯動螺母固定孔(23)、手術刀固定孔(24)、手術刀柄(25)、手術刀片(26)、控制器還有電機驅動器；

切割裝置由能夠配置真空吸盤的軟組織固定支撐支架，以及橫縱導軌控制的能夠安裝不同種類刀片的刀柄夾具構成；吸盤的數量能夠根據被切割組織的大小變換；軟組織固定支架上安裝有真空吸盤，根據被切割組織的大小能夠選擇真空吸盤的數量，真空吸盤通過抽氣導管與真空氣泵相連，根據不同組織重量以及表面的粗糙程度，控制電源輸出不同電壓值來控制真空吸盤內的氣壓，從而固定軟組織，減小軟組織變形帶來的切割困難；

橫縱導軌精確控制手術刀橫向和縱向的運動距離，進而精確控制軟組織切口的長度和深度；垂直軌道步進電機受提前設定好的程序控制，步進電機與垂直軌道聯軸器通過垂直導軌固定座與垂直導軌絲桿連接，垂直軌道聯軸器與垂直軌道絲桿相連，絲桿穿過垂直導軌固定座上的絲桿軸承；垂直導軌絲桿與垂直軌道步進電機同步轉動，使得穿過垂直絲桿的絲桿聯動螺母在垂直絲桿導軌上做垂直運動；水平軌道步進電機受提前設定好的程序控制，步進電機與水平軌道聯軸器通過水平導軌固定電機底座與水平導軌絲桿連接，水平軌道聯軸器與水平軌道絲桿相連，絲桿穿過水平軌道絲桿軸承固定座上的絲桿軸承；水平導軌絲桿與水平軌道步進電機同步轉動，使得穿過水平絲桿的絲桿聯動螺母在水平絲桿導軌上做水平運動；水平軌道與垂直軌道通過水平軌道上的絲桿聯動螺母與垂直軌道上的垂直導軌固定座連接，形成在設定范圍內任意點的精確運動，繼而控制切割的深度和長度。

2.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述的手術刀，通過計算機(22)控制水平軌道步進電機(6)和垂直軌道步進電機(9)驅動，使手術刀準確到達指定位置。

3.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述的真空吸盤(18)，能夠按照被切割組織的大小和表面粗糙度，更換真空吸盤(18)的數量和規格。

4.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述手術刀固定孔(24)有多個，能夠實現手術到不同角度切割，保證更加貼合人的切割手法。

5.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述的水平軌道(7)、垂直軌道(2)，能夠按照實際切口長度和深度的需要，改變水平軌道(7)和垂直軌道(2)的長度。

6.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述的法蘭盤(14)，能夠按照機械臂的固定方式，對法蘭盤(14)的具體位置進行修改。

7.根據權利要求1所述的自動控制高精度軟組織切割機器人，其特征在于，所述的水平軌道步進電機(6)和垂直軌道步進電機(9)，能夠按照被切割組織的性質不同，更換為其它功率的水平軌道步進電機(6)和垂直軌道步進電機(9)。