[發明專利]一種移動小車和移動式醫療手術機器人

有效

• 申請號: 202010122011.2
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111317573B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 王浩
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: A61B50/13
• 分類號: A61B50/13;A61B50/20;A61B34/30
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 崔家源;范繼晨

本公開實施例提供了一種移動小車和移動式醫療手術機器人，其中，移動小車包括：主體，設置在主體上的移動機構、升降機構和控制器；其中，移動機構，用于響應于來自控制器的第一控制信號，移動主體的位置，響應于來自控制器的第二控制信號，停止主體位置的移動；升降機構，用于響應于來自控制器的第二控制信號，在移動機構停止主體位置的移動后，從主體內部降落至目標體上，并通過磁力吸附目標體，以固定主體位置。本公開實施例升降機構不僅起到支撐穩固作用，還通過磁力將升降機構吸附在目標體上，由于磁力的吸附作用存在，移動小車也不會發生任何傾斜，大大降低了手術過程中產生的誤差，提升了醫療手術機器人的操作精度。

技術領域

本公開涉及醫療器械領域，特別涉及一種移動小車和移動式醫療手術機器人。

背景技術

隨著機器人技術的發展，機器人在手術醫療行業的發展也越來越成熟，目前已經出現了骨科、腹腔科、神經外科等專用機器人，可有效取代醫生根據經驗進行的手術操作，提高手術精度，減少對醫生個人經驗的要求。

目前，常見的移動式醫療手術機器人機構包括機械臂、控制器、導航裝置、顯示裝置等，機械臂用來實現運動功能，導航裝置用來統一坐標系，精確計算各個部位的位置，一般以光學傳感器為主，控制器和顯示裝置用來根據X光、CT、核磁等儀器拍攝的圖像進行規劃計算，以控制機械臂的運動，并在屏幕上實時顯示運動軌跡。

為了方便機械臂的位置操作以及整個機器人的移動，一般將控制器和機械臂做成一體，置于移動小車上；小車底部布置升降機構，當醫療手術機器人需要移動位置時，將升降機構升起，通過移動小車來移動整個機器人的位置，調整好機器人位置需要固定時，將升降機構落下，使小車輪子脫離地面，進而實現固定機器人的效果。通常情況下，機器人的升降機構采用升降柱，以三角或者四角支撐方式將小車固定在某一位置。

機械臂在執行操作的運動過程中，由于非剛性接觸可能產生相對于地面的傾斜力，這時候升降柱底部與地面在某一方向可能會產生微小間隙導致失穩，影響機器人的穩定性和精度。通過相關實驗測試，這種傾斜可導致機器人末端產生至多0.2mm-0.5mm的誤差，而一般醫療手術機器人的精度才為0.8mm，因機械臂運動導致的誤差增加了手術誤差，進而增加了手術風險。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例提出了一種移動小車和移動式醫療手術機器人，用以解決現有技術的如下問題：機械臂在執行操作的運動過程中，由于非剛性接觸可能產生相對于地面的傾斜力，進而導致機器人末端產生較大誤差，增加了手術風險。

一方面，本公開實施例提出了一種移動小車，用于承載醫療手術機器人，包括：主體，設置在主體上的移動機構、升降機構和控制器；其中，移動機構，用于響應于來自所述控制器的第一控制信號，移動所述主體的位置，響應于來自所述控制器的第二控制信號，停止主體位置的移動；升降機構，用于響應于來自所述控制器的所述第二控制信號，在所述移動機構停止所述主體位置的移動后，從所述主體內部降落至目標體上，并通過磁力吸附所述目標體，以固定所述主體位置。

在一些實施例中，所述升降機構包括：多個具有勵磁特性的升降柱，所述升降柱上纏繞有勵磁線圈，用于在所述勵磁線圈通電的情況下通過所述升降柱產生的磁力吸附所述目標體。

在一些實施例中，所述升降機構包括：至少一個升降柱、與所述升降柱連接的底座，其中，所述底座內部設置有磁吸裝置，所述磁吸裝置至少包括：旋鈕和永磁鐵；所述磁吸裝置用于根據所述旋鈕的旋轉方向調整所述永磁鐵的磁極方向，以吸附所述目標體。

在一些實施例中，所述磁吸裝置還包括：電磁軟鐵、黃銅；所述底座為鑄鐵材料，所述鑄鐵材料內部設置有所述電磁軟鐵，所述電磁軟鐵內部設置有所述永磁鐵，所述永磁鐵在非吸附狀態下磁極處于水平方向，所述黃銅用于在非吸附狀態下隔離兩個磁極在所述底座上產生的磁性。