[發(fā)明專利]一種基于UR機械臂的具有力感知的結腸鏡輸送裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111658153A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 張永德;高英博;趙梓汐;姜金剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B1/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于UR機械臂的具有力感知的結腸鏡輸送裝置，它包括手拉桿、轉接盤、滑軌架、外殼、固定板、吊桿、彈簧、輥子、齒輪、扭矩傳感器以及三維力傳感器。改善了醫(yī)生手動推進結腸鏡及旋轉鏡體觀察腸腔病灶進行結腸檢查的方式，將醫(yī)生從繁瑣重復的勞動中解脫出來，此結腸鏡輸送裝置可與醫(yī)生配合完成對患者結腸檢查操作的全部過程，并且該裝置配有扭矩傳感器以及力傳感器感知結腸鏡與腸壁之間的力作用大小，為腸道穿孔提供了保障。與傳統(tǒng)醫(yī)生結腸檢查操作方式相比，本發(fā)明提供的結腸鏡輸送裝置輔助醫(yī)生進行結腸檢查定位準確、靈活性強、可靠度高，應用在臨床將提高診斷效率以及減少病患痛苦，同時，還將提供給醫(yī)生更加安全的操作方式。

技術領域

本發(fā)明屬于內窺鏡手術醫(yī)療機器人領域，特別是涉及醫(yī)生進行結腸檢查過程中結腸鏡的操作方式。

背景技術

全球癌癥統(tǒng)計全球185個國家36種癌癥的發(fā)病率和死亡率，數(shù)據表明年新增病例約1810萬例，癌癥死亡960萬人，其中結直腸癌發(fā)病率和死亡率分別占10.2％和9.2％，位列癌癥排名的第三位和第二位。而80％的結直腸癌由良性結直腸息肉轉化，如果能在早期發(fā)現(xiàn)并治療結直腸癌，將顯著提高的生存率。因此，預防結直腸癌的關鍵是盡快發(fā)現(xiàn)并清除息肉。

腸鏡是用來檢查、診斷、治療結直腸腸壁粘膜以及粘膜下層的炎癥潰瘍、息肉、腫瘤等，是內窺鏡的一種。結直腸疾病很難通過病史和體征得到準確、全面的診斷。目前，結直腸疾病及其他與消化系統(tǒng)相關的疾病在臨床實踐中主要采用內窺鏡技術進行檢查。

由于結腸鏡檢查需要經過人體自然腔道進行介入性手術操作，腸腔內部空間環(huán)境狹小、彎曲復雜、腸壁腹?jié)M褶皺并且具有一定的伸展特性，相比于其他手術具有環(huán)境復雜、操作難度大以及風險高的特點，因此對腸鏡檢查的醫(yī)生提出了更高的要求，醫(yī)生需要長時間重復性的單手控制大小撥輪旋轉，配合另一只手來推進及旋轉鏡體觀察腸腔病灶，頻繁的操作會引起醫(yī)生不適，分散注意力使手術難以達到最佳效果，同時，長時間的結腸檢查操作，對醫(yī)生的肩部造成很大的傷害。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于UR機械臂的具有力感知的結腸鏡輸送裝置包括手拉桿、轉接盤、滑軌架、外殼、固定板、吊桿、彈簧、輥子、齒輪、扭矩傳感器以及三維力傳感器。改善了醫(yī)生手動推進結腸鏡及旋轉鏡體觀察腸腔病灶進行結腸檢查的方式，將醫(yī)生從繁瑣重復的的勞動中解脫出來，同時不再需要助手的配合，此結腸鏡機器人系統(tǒng)可與醫(yī)生配合，由醫(yī)生單獨完成對患者的整個結腸檢查操作全部過程，并且該裝置配有扭矩傳感器以及力傳感器感知結腸鏡與腸壁之間的力作用大小，為腸道穿孔提供了保障，與傳統(tǒng)醫(yī)生結腸檢查操作方式相比，本發(fā)明提供的一種基于UR機械臂的具有力感知的結腸鏡輸送裝置輔助醫(yī)生進行結腸檢查定位準確、靈活性強、可靠度高，應用在臨床將提高診斷效率以及減少病患痛苦，同時，還將提供給醫(yī)生更加安全的操作方式。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了在保證檢查結果精確的情況下盡量讓醫(yī)生自主操作，減輕醫(yī)生的負擔而提出的一種基于UR機械臂的具有力感知的結腸鏡輸送裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：包括手拉桿、轉接盤、滑軌架、外殼、固定板、吊桿、彈簧、輥子、齒輪、扭矩傳感器、三維力傳感器，所述的外殼左右兩側均附有滑軌I、滑軌II、孔I和孔II，外殼的前后兩側附有孔III和孔IV，固定軸穿過外殼的孔I和孔II，滑動軸穿過外殼的滑軌I和滑軌II，齒輪保護架安裝在外殼的左側，三維力傳感器放置在外殼的前端，其三維力傳感器的中心與外殼上孔III的中心對齊，傳感器固定架安裝在外殼的前端，固定板安裝在外殼的上端。

作為本技術方案的進一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的電機、輥子I、齒輪I依次安裝在固定軸上，吊環(huán)I、扭矩傳感器、輥子II、吊環(huán)II、齒輪II依次安裝在滑動軸上，吊桿I一端安裝在吊環(huán)I上，吊桿I的另一端穿過彈簧I、固定板的孔V后安裝在手拉桿的一端，吊桿II一端安裝在吊環(huán)II上，吊桿II的另一端穿過彈簧II、固定板的孔VI后安裝在手拉桿的一端。