[實用新型]一種介入手術(shù)機器人的主端控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020131512.2
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN212089720U
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭書祥;楊程;郭陽鳴;包賢強
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣;仇蕾安

1.一種介入手術(shù)機器人的主端控制器，其特征在于，包括：支撐與張緊機構(gòu)(5)，主梁(6)，主滑軌(7)，兩個主端操作裝置，兩個測力支撐基座(3)和兩個直線檢測機構(gòu)(4)；每個測力支撐基座(3)包括：控制器支撐座(3-1)、支撐座滑軌、測力傳感器(3-5)和傳感器固定基座(3-7)；支撐座滑軌包括相互滑動配合的滑塊和滑軌；

所述主滑軌(7)固定在主梁(6)上，直線檢測機構(gòu)(4)和支撐與張緊機構(gòu)(5)固定在主梁(6)的縱向兩端，兩個直線檢測機構(gòu)(4)相互平行設(shè)置在主梁(6)的同一端，令直線檢測機構(gòu)(4)所在端為前端，支撐與張緊機構(gòu)(5)所在端為后端；直線檢測機構(gòu)(4)和支撐與張緊機構(gòu)(5)之間設(shè)置兩個同步帶，形成兩個同步帶傳送機構(gòu)；

每個同步帶上對應(yīng)固定一個測力支撐基座(3)，每個測力支撐基座(3)滑動配合卡套在所述主滑軌(7)上，每個所述測力支撐基座(3)上安裝有主端操作裝置，導管和導絲一端均支撐在支撐與張緊機構(gòu)(5)上，導管的另一端支撐在一個主端操作裝置上并通過該主端操作裝置控制其前后移動和旋轉(zhuǎn)運動，導絲的另一端支撐在另一個主端操作裝置上并通過該主端操作裝置控制其前后移動和旋轉(zhuǎn)運動，導管同軸套裝在導絲上，且控制導絲的主端操作裝置位于控制導管的主端操作裝置之前；測力傳感器(3-5)兩端分別固定在控制器支撐座(3-1)和傳感器固定基座(3-7)上，控制器支撐座(3-1)固定在滑塊上，傳感器固定基座(3-7)固定在滑軌上；

當主端操作裝置沿所述主滑軌(7)直線運動時，帶動對應(yīng)的所述測力支撐基座(3)沿所述主滑軌(7)滑動，同步帶隨所述測力支撐基座(3)在主滑軌(7)上滑動，帶動對應(yīng)的直線檢測機構(gòu)(4)轉(zhuǎn)動并檢測和記錄對應(yīng)的主端操作裝置直線運動的位移；

當介入手術(shù)機器人端檢測到其上的導管和/或?qū)Ыz直線運動的驅(qū)動力時，將驅(qū)動力的大小F1傳輸給外部控制單元，外部控制單元控制對應(yīng)的所述直線檢測機構(gòu)(4)堵轉(zhuǎn)并產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)力矩，從而通過同步帶轉(zhuǎn)化為操作者操作的直線阻力，其中，直線阻力的大小為F2；

當傳感器固定基座(3-7)相對控制器支撐座(3-1)發(fā)生位移時，測力傳感器(3-5)檢測到控制器支撐座(3-1)及其上安裝的主端操作裝置沿主滑軌(7)直線運動的驅(qū)動力并傳輸給外部控制單元，外部控制單元對比該驅(qū)動力的大小F3和介入手術(shù)機器人端檢測到直線運動的驅(qū)動力的大小F1是否相等，當F3和F1不相等時，外部控制單元控制調(diào)節(jié)直線檢測機構(gòu)(4)的堵轉(zhuǎn)力矩，直至F3和F1相等。

2.如權(quán)利要求1所述的介入手術(shù)機器人的主端控制器，其特征在于，所述支撐與張緊機構(gòu)(5)包括：導管支撐座(5-1)，同步帶軸承B(5-3a)，同步帶軸承C(5-3b)，同步帶固定座C(5-4a)，同步帶固定座D(5-4b)，導管支撐座支架(5-5)，導管支撐座連接角(5-6)，張緊機構(gòu)基座(5-7)，定位套筒C(5-8a)，定位套筒D(5-8b)，同步帶輪B(5-9)，同步帶軸(5-10)和主梁連接角B(5-11)；

所述張緊機構(gòu)基座(5-7)通過主梁連接角B(5-11)固定在主梁(6)上，兩個同步帶輪B(5-9)通過鍵連接同軸固定在同步帶軸(5-10)上，兩個同步帶輪B(5-9)關(guān)于主梁(6)左右對稱，每個同步帶輪B(5-9)的兩側(cè)均設(shè)置定位套筒C(5-8a)和定位套筒D(5-8b)，定位套筒C(5-8a)和定位套筒D(5-8b)同軸套裝在同步帶軸(5-10)上，用于從同步帶輪B(5-9)的兩側(cè)對其軸向限位；同步帶固定座C(5-4a)和同步帶固定座D(5-4b)設(shè)置在主梁(6)的橫向兩側(cè)，且其上分別開設(shè)一個通孔，兩個通孔同軸，同步帶軸(5-10)兩端分別通過同步帶軸承B(5-3a)和同步帶軸承C(5-3b)支撐在同步帶固定座C(5-4a)和同步帶固定座D(5-4b)的通孔中；同步帶固定座C(5-4a)和同步帶固定座D(5-4b)均固定在張緊機構(gòu)基座(5-7)上，通過前后微調(diào)同步帶固定座C(5-4a)和同步帶固定座D(5-4b)的固定位置以調(diào)節(jié)支撐與張緊機構(gòu)(5)和直線檢測機構(gòu)(4)之間的距離，進而調(diào)節(jié)安裝在支撐與張緊機構(gòu)(5)和直線檢測機構(gòu)(4)上的同步帶的張緊程度；導管支撐座連接角(5-6)的一端固定在張緊機構(gòu)基座(5-7)上，導管支撐座連接角(5-6)的另一端、導管支撐座支架(5-5)和導管支撐座(5-1)從下往上依次固定，導管支撐座(5-1)上端用于支撐導管和導絲。