[發明專利]一種機器人手術持針鉗的力反饋系統及反饋方法

在審

• 申請號: 201911082825.1
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110680432A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 孫立寧;杜志江;閆志遠;夏國杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61B17/062
• 分類號: A61B17/062;A61B34/30;A61B90/00
• 代理公司: 23206 哈爾濱龍科專利代理有限公司
• 代理人: 李長春

1.一種機器人手術持針鉗的力反饋系統，包括持針鉗(1)、控制器(3)以及執行機構(4)，其特征在于：所述力反饋系統還包括多個雙層電容傳感器(2)，所述持針鉗(1)兩個鉗頭的牙口上分別沿各自的長度方向緊密貼靠設有多個雙層電容傳感器(2)，兩個鉗頭牙口上的多個所述雙層電容傳感器(2)的設置方式相同，每個鉗頭牙口上的多個雙層電容傳感器(2)之間均通過導線連接，所述導線與控制器(3)電連接，所述控制器(3)與執行機構(4)電連接。

2.根據權利要求1所述的一種機器人手術持針鉗的力反饋系統，其特征在于：每個所述雙層電容傳感器(2)的厚度H均為40-50nm。

3.一種根據權利要求1或2所述的反饋系統的反饋方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：持針鉗(1)兩個鉗頭的牙口夾持手術針和縫合線；

步驟二：持針鉗(1)拉動手術針和縫合線；

步驟三：在手術針和縫合線拉力的作用下，持針鉗(1)兩個鉗頭的牙口內與手術針和縫合線接觸的雙層電容傳感器(2)內的相應的電容塊(2-1)產生位移變化；

步驟四：通過步驟三的相對位移改變產生電流變化；

步驟五：所述步驟四的電流通過信號采集器采集放大并傳輸給控制器(3)；

步驟六：所述控制器(3)依據所述電流的變化反驅動電機；

步驟七：所述電機控制輸出執行機構(4)的的主動主手(4-1)反向作用力，該反向作用力的大小與電流的變化成正比。

步驟八：通過上述反向作用力，使術者有縫合線拉緊的感受，實現力的反饋。