[實用新型]一種主動臂術前擺位輔助系統

有效

• 申請號: 201721271447.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN208481465U
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 謝敬濤;王了;徐登
• 申請（專利權）人: 重慶金山醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 宮兆斌

本實用新型提供了一種主動臂術前擺位輔助系統，屬于醫療器械技術領域。它解決了現有的手術機器人術前擺位通過手無法拉動的問題。本主動臂術前擺位輔助系統，主動臂包括前段臂和滑動臂，滑動臂上固定有鉸接軸，前段臂的一端套設在鉸接軸上且能繞鉸接軸旋轉，前段臂內設有由電機驅動的驅動輪，鉸接軸上同軸固連有與驅動輪位于同一平面內的傳動輪，驅動輪與傳動輪通過鋼帶傳動連接，滑動臂上固定有鉸接座，前段臂通過鉸接軸鉸接在鉸接座上，鉸接座內設有缺口，輔助系統包括用于感應缺口內壓力的感應單元和用于控制電機啟停的處理器，感應單元與處理器連接。本實用新型具有輔助效果好、占用空間小等優點。

技術領域

本實用新型屬于醫療器械技術領域，涉及一種主動臂術前擺位輔助系統。

背景技術

從手主動臂需要體積小，重量輕，范圍大。若體積大則影響多臂的布局，為避免干涉，手術開口距離就比較大；若重量大則會造成驅動困難，前端手術器械容易抖動；運動范圍大才能滿足手術要求。因此，申請人發明了一種手術機器人的主動臂，包括設于支座上的固定臂、鉸接在固定臂一端的中段臂、鉸接在中段臂遠離固定臂一端的前段臂和鉸接在前段臂遠離中段臂一端的滑動臂，滑動臂上設有帶刀桿的手術器械，中段臂與前段臂構成平行四邊形的兩相鄰邊，兩者之間具有位于平行四邊形頂點處的遠心點，支座與滑動臂之間設有用于驅動刀桿以遠心點為圓心擺動的由電機構成的驅動組件。

手術機器人在手術前，需要先將戳卡插入人體，而戳卡又需固定在滑動臂上，主動臂初始位置處于收縮狀態，需要手動拉動主動臂到戳卡處定位固定，完成術前擺位。主動臂的術前擺位是機器人微創手術的前提，手動調整效果將影響到微創手術的質量和效率。然而，由于微創手術機器人各關節多由電機通過大速比減速器驅動，關節內部的摩擦較大，再加上移動過程中慣性力和重力的影響，會造成機器人的反向驅動十分困難。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種輔助效果好的主動臂術前擺位輔助系統。

本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：

一種主動臂術前擺位輔助系統，主動臂包括前段臂和滑動臂，所述的滑動臂上固定有鉸接軸，所述前段臂的一端套設在鉸接軸上且能繞鉸接軸旋轉，前段臂內設有由電機驅動的驅動輪，鉸接軸上同軸固連有與驅動輪位于同一平面內的傳動輪，驅動輪與傳動輪通過鋼帶傳動連接，其特征在于，所述的滑動臂上固定有鉸接座，前段臂通過鉸接軸鉸接在鉸接座上，所述的鉸接座內設有缺口，輔助系統包括用于感應缺口內壓力的感應單元和用于控制電機啟停的處理器，所述的感應單元與處理器連接。

手術機器人的主動臂在手術前，需要將戳卡插入人體，而戳卡需要與滑動臂卡扣固定，且主動臂初始位置處于收縮狀態，需要手動拉動主動臂到戳卡處定位固定，此時由于電機處于鎖定狀態，人手的拉力無法直接拉動主動臂，需要電機輔助出力。

主動臂在某一位置不動時，滑動臂的自身重力會讓鉸接座受到一定壓力，此時感應單元會讀取一個基礎數據，該基礎數據隨前段臂擺角和滑動臂擺角的不同而不同，在主動臂的整個伸展運動范圍內，實測出若干組擺動角度度與感應單元讀取數據的對應關系的數據表。

術前擺位時，拉動滑動臂，此時感應單元讀取的數據與數據表中的基礎數據不同，與基礎數據對比大小和方向，可以對應壓力的大小及方向。感應單元將信號傳給處理器，處理器判斷，與設定范圍對比，如果超過設定范圍值，控制電機旋轉，驅動滑動臂向拉動方向運動。當停止拉動滑動臂時，感應單元讀取到的數據會與數據表中的基礎數據非常接近，在設定范圍內，處理器控制電機停止助力。

在上述的一種主動臂術前擺位輔助系統中，所述的鉸接座垂直于滑動臂設置，所述的鉸接座遠離前段臂的一端通過螺釘一固定在滑動臂上，所述的缺口沿滑動臂的長度方向延伸，且所述的缺口朝下設置，上述的感應單元設于缺口內。為了提高穩定性，將鉸接座的部分伸入到滑動臂內。