[發(fā)明專利]一種腹部外科手術輔助機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011112064.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112155740A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設計）人: 鐘情;陳起躍;許斌斌;林密;黃昌明;鄭朝輝;李平;謝建偉
• 申請（專利權）人: 福建醫(yī)科大學附屬協(xié)和醫(yī)院
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B17/00;A61B17/295;A61B90/17
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發(fā)明提出了一種腹部外科手術輔助機器人，以克服現(xiàn)有技術中圓弧切口不整齊或是無法處理帶有顆粒面切除的缺陷，為了克服上述問題，機械臂系統(tǒng)包括掀起機械臂，所述掀起機械臂包括相互鉸接的主動臂桿和從動臂桿，所述從動臂桿貼靠患者的表面帶有機械手；所述機械手包括相互嚙合的傳動齒輪和殼體，所述殼體的外表面帶有斜齒輪，本技術方案用雙嚙合的渦輪與蝸桿實現(xiàn)單向鎖定原理巧妙轉化，即保持雙向力矩的同時(殼體作為主動副能傳遞多向力矩)，根據(jù)工作面的不同將同一機械臂的機械鉗進行配速和修正，保證切割面的平滑，和切割的精準性。

技術領域

本發(fā)明屬于醫(yī)用器械領域，具體涉及一種腹部外科手術輔助機器人。

背景技術

達芬奇外科手術系統(tǒng)是一種高級機器人平臺,其設計的理念是通過使用微創(chuàng)的方法,實施復雜的外科手術及遠程手術。達芬奇手術系統(tǒng)共由3個部分組成:控制臺、操作系統(tǒng)、三維成像系統(tǒng)。

該操控系統(tǒng)是達芬奇系統(tǒng)的控制核心,由計算機系統(tǒng)、監(jiān)視器、操作手柄及輸出設備等組成。主刀醫(yī)生坐在控制臺中,位于手術臺無菌區(qū)之外,使用雙手(通過操作兩個主控制器)及腳(通過腳踏板)來控制器械和一個三維高清內窺鏡。操作手柄位于監(jiān)視器下方,術者雙手正常位套入操作手柄指環(huán),通過雙手動作傳動帶動手術臺上仿真機械臂完成各種操作,并可通過聲控、手控或踏板控制腹腔鏡。

本申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下技術問題：對于圓弧切口或者凹凸面進行切除的情況時，相互錯開的鉗口無法保持水平和平直的狀態(tài)，會造成切口不整齊或者切面軌跡不規(guī)則，導致患者受到重復的切割甚至增加術中并發(fā)癥的發(fā)生率。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種腹部外科手術輔助機器人。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種腹部外科手術輔助機器人，包括外科醫(yī)生控制臺、床旁機械臂系統(tǒng)、成像系統(tǒng)，其特征在于，所述機械臂系統(tǒng)包括掀起機械臂，所述掀起機械臂包括相互鉸接的主動臂桿和從動臂桿，所述從動臂桿貼靠患者的表面帶有機械手；

所述機械手包括相互嚙合的傳動齒輪和殼體，所述殼體的外表面帶有斜齒輪，所述殼體的內表面帶有一組并列的蝸桿，所述蝸桿分別外沿出殼體，且蝸桿外沿處連接有滾輪，滾輪表面連接有機械鉗，所述蝸桿表面嚙合有若干組渦輪，所述渦輪沿蝸桿的軸向中軸線圍成三角形，且渦輪與殼體之間連接有轉動軸；

任意組渦輪包括兩個相互嚙合的第一渦輪和第二渦輪，第一渦輪嚙合其中一個蝸桿，第二渦輪嚙合另一個蝸桿，所述第一渦輪和第二渦輪在同向轉動時鎖止。

有益效果：1、上述技術方案中，在使用本裝置時操作方式和達芬奇機器人相同，不同點在于本技術方案的技術原理在于使用本裝置完成弧形切開時，相對于達芬奇機器人的直列式推拉或觸點切割，本技術方案改變了力矩傳遞的配速問題，結合手術弧形切割技術而言，本技術方案利用滾輪帶動機械鉗的凸面旋轉切割目標，此時由于產(chǎn)生轉向，機械鉗兩端處于內徑和外徑，根據(jù)角速度與線速度的轉化公式而言，處于外徑的滾輪轉速變慢，此時改變參照物為內徑的轉輪，因此外徑轉輪的運動方向為后退，此時形成兩組蝸桿轉動方向不同，從而使蝸桿帶動嚙合的渦輪轉動，在渦輪不同向轉動的情況下，相互之間產(chǎn)生聯(lián)動效應，即解除第一渦輪和第二渦輪在同向轉動時鎖止的效果，第一渦輪與第二渦輪產(chǎn)生自轉，從而利用第一渦輪和第二渦輪的嚙合比達到差速和配速的問題，保證切割的弧面穩(wěn)定，同時減少刀具損耗和錯位。

2、相對于改變配速的現(xiàn)有轉輪結構而言，本技術方案最大且最特殊的點在于即時修正功能，此功能比遠遠超出市面上毫秒級感應修正裝置。技術原理如下，在醫(yī)護人員操作本裝置切割胃部帶有單側異常凸起的部位時，此時滾輪帶動的一個機械鉗處于平面光滑的切割面(不帶有凸起)，另一個滾輪處于凹凸不平的切割面(帶有凸起)。