[發明專利]一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人

有效

• 申請號: 202110286688.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113040918B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 杜付鑫;張鋼;苑宇龍;秦川界;李貽斌;宋銳
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B34/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人,其特征在于,包括：

底座；

固定支撐機構，包括固定平臺和支撐件，所述固定平臺安裝在底座上，所述支撐件安裝在固定平臺上；

刀具軸驅動機構，包括刀具進給機構和刀具旋轉機構，所述刀具進給機構和刀具旋轉機構安裝在支撐件上；

機械手驅動機構，包括機械手旋轉機構和機械手彎曲機構，機械手旋轉機構和機械手彎曲機構安裝于固定支撐機構上；以及

機械手，與機械手驅動機構相連；

所述機械手旋轉機構包括旋轉軸，所述旋轉軸位于支撐件上；所述機械手包括刀具軸和刀具，所述刀具軸穿設在旋轉軸中，所述刀具設置在刀具軸末端；

其中，所述刀具旋轉機構帶動刀具繞軸線旋轉，所述刀具進給機構帶動刀具軸向進給，所述機械手旋轉機構帶動機械手旋轉，所述機械手彎曲機構帶動機械手向一側彎曲；

所述機械手彎曲機構包括：

第四電機，所述第四電機安裝在旋轉軸上；

第二絲杠，所述第二絲杠通過聯軸器與第四電機相連；

絲杠固定盤，所述絲杠固定盤固定絲杠；

絲杠螺母，所述絲杠螺母套設在絲杠上，所述絲杠螺母與驅動纜線管相連；以及

滑塊，所述滑塊與絲杠螺母相連，所述滑塊還與旋轉軸相連；

拉力傳感器，所述拉力傳感器位于滑塊上；

所述第四電機帶動第二絲杠轉動，所述第二絲杠帶動絲杠螺母移動，所述絲杠螺母通過滑塊沿著導軌移動，所述絲杠螺母牽引驅動纜線管，兩條驅動纜線管牽引機械手向一側彎曲。

2.根據權利要求 1所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述刀具進給機構包括：

移動平臺，所述移動平臺位于固定平臺上；

第一絲杠，所述第一絲杠與移動平臺相連；

聯軸器，所述聯軸器位于第一絲杠端部；以及

第一電機，所述第一電機安裝于固定平臺上，所述第一電機通過聯軸器與第一絲杠相連；

所述第一電機正反轉運動帶動第一絲杠轉動，所述第一絲杠轉動帶動移動平臺移動，所述移動平臺移動帶動刀具軸向進給。

3.根據權利要求 1所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述旋轉機構包括：

驅動軸，所述驅動軸安裝于支撐件上；

第二電機，所述第二電機位于移動平臺上；

后置帶輪，所述后置帶輪與驅動軸相連；以及

后置皮帶，所述后置皮帶與后置帶輪連接驅動軸和第二電機；

刀具軸，所述刀具軸與驅動軸相連；

刀具，所述刀具與刀具軸相連；

所述第二電機正反轉帶動驅動軸旋轉，所述驅動軸旋轉帶動刀具軸旋轉，所述刀具軸旋轉帶動刀具繞軸線旋轉。

4.根據權利要求 1所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述機械手旋轉機構還包括：

第三電機，所述第三電機位于固定平臺上；

前置帶輪，所述前置帶輪位于旋轉軸端部；以及

前置皮帶，所述前置皮帶與前置帶輪配合，所述電機通過前置皮帶和前置帶輪與旋轉軸相連；

所述第三電機正反轉帶動機械手繞軸線旋轉。

5.根據權利要求 1所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述機械手還包括：

驅動纜線孔，所述驅動纜線孔設置在柔性連續體上；以及

驅動纜線管，所述驅動纜線管穿設在驅動纜線孔內，所述驅動纜線管與絲桿螺母相連；

所述絲桿螺母在第二絲桿上移動牽引驅動線纜管進而帶動柔性連續體彎曲或伸展。

6.根據權利要求 2所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述移動平臺上設有絲孔，所述第一絲桿貫穿移動平臺上的絲孔并與底座通過軸承相連。

7.根據權利要求 1所述的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，其特征在于，所述絲杠固定盤包括第一絲杠固定盤和第二絲杠固定盤，所述第一絲杠固定盤和第二絲杠固定盤之間設有導桿。