[發明專利]手桿精密操作截骨機器人系統

在審

• 申請號: 202110024769.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113133808A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李書綱;閆鈞
• 申請（專利權）人: 北京和華瑞博醫療科技有限公司;北京和華瑞博科技有限公司
• 主分類號: A61B17/3209
• 分類號: A61B17/3209
• 代理公司: 北京中知法苑知識產權代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽

1.一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述機器人系統包括：

機械臂裝置；

電動刀具裝置，連接于所述機械臂裝置的前端；所述電動刀具裝置上連接有切割刀具，用于執行截骨手術；

導航儀裝置，用于實時獲取所述切割刀具的參數信息，并根據該參數信息，驅動所述機械臂及所述電動刀具裝置的運動位置；

攝像裝置，用于實時拍攝截骨手術，并回傳圖像畫面；

操作臺裝置，與所述機械臂裝置、電動刀具裝置、導航儀裝置及攝像裝置信號連接；

所述操作臺裝置包括：

操作手桿，與所述機械臂裝置信號連接，通過操作手桿的擺動，驅動所述機械臂裝置在限定的切割平面內進行位置微調；

腳踏板，與所述電動刀具裝置信號連接，用于驅動所述電動刀具裝置上的切割刀具；

參數顯示屏，與所述導航儀裝置信號連接，接收其回傳的切割刀具的參數信息，并予以顯示；

圖像顯示屏，與所述攝像裝置信號連接，接收其回傳的圖像畫面，并予以顯示。

2.如權利要求1所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述導航儀裝置包括：

位置信息傳感器，用于實時獲取所述切割刀具的位置參數信息，并回傳給所述參數顯示屏；

速度信息傳感器，用于實時獲取所述切割刀具的進給速度參數信息，并回傳給所述參數顯示屏；

根據所述位置參數信息，執行者操縱所述操作手桿，調整所述機械臂裝置在限定的切割平面內進行位置微調；

根據所述進給速度參數信息，執行者操縱所述腳踏板，調整所述電動刀具裝置的進給速度。

3.如權利要求1所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述電動刀具裝置包括：

力反饋傳感器，用于實時獲取所述切割刀具的切割力參數信息，并回傳給所述參數顯示屏；

根據所述參數顯示屏顯示的切割力參數信息，執行者操縱腳踏板控制所述電動刀具裝置的進給速度。

4.如權利要求1-3任一項所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述操作臺裝置包括：

工控主機，所述工控主機通過信號線與所述機械臂裝置信號連接，驅動所述機械臂裝置運動及位置調整。

5.如權利要求4所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述工控主機通過信號線與所述導航儀裝置信號連接，驅動所述導航儀裝置獲取所述切割刀具的參數信息。

6.如權利要求5所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述導航儀裝置包括：

紅外光發射器，用于發射紅外光；

反光球參考架，分別設于骨骼上和所述電動刀具裝置上，用于反射接收到的所述紅外光；所述導航儀裝置通過接收到的所述反光球參考架反射的紅外光，計算所述切割刀具的參數信息。

7.如權利要求4所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述工控主機包括：

控制卡，該控制卡與所述操作手桿和所述腳踏板信號連接，所述工控主機通過所述控制卡得到所述操作手桿和所述腳踏板的狀態參數信息。

8.如權利要求7所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述電動刀具裝置還包括：

電機驅動板，該電機驅動板與所述控制卡信號連接，所述工控主機通過所述控制卡進而控制所述電機驅動板，所述電機驅動板用于驅動所述切割刀具。

9.如權利要求1-3任一項所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述操作手桿至少包括第一手桿檔位和第二手桿檔位；

在所述第一手桿檔位，所述操作手桿操縱所述機械臂裝置在限定的切割平面內，在第一位置閾值范圍內進行位置微調；

在所述第二手桿檔位，所述操作手桿操縱所述機械臂裝置在限定的切割平面內，在第二位置閾值范圍內進行位置微調；

所述第二位置閾值大于所述第一位置閾值。

10.如權利要求1-3任一項所述的一種手桿精密操作截骨機器人系統，其特征在于，所述腳踏板至少包括第一腳踏檔位和第二腳踏檔位；

在所述第一腳踏檔位，所述腳踏板操縱所述切割刀具在第一進給速度閾值范圍內進行速度微調；

在所述第二腳踏檔位，所述腳踏板操縱所述切割刀具在第二進給速度閾值范圍內進行速度微調；

所述第二進給速度閾值大于所述第一進給速度閾值。