[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

本公開提供了一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，包括底座和固定支撐機構，所述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，所述刀具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，所述機械手驅動結構包括機械手旋轉機構和機械手彎曲機構；以及機械手，所述機械手與機械手驅動機構相連；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。具有快速、高效柔性實現受限空間骨病變區清楚的優點。

技術領域

本公開屬于機械制造和手術機器人領域，具體涉及一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

微創手術，是21世紀外科手術革命性的進步，其具備術前準備少、術中創傷小、術后恢復快等優點。連續體機械手(CM)因其柔順、靈活、精細的特點，已應用于許多微創外科手術。自主手術是指由智能機器人或機械系統完成部分或全部任務的手術，可以有效地提高手術精度、效率等。骨科手術是最早應用自主機器人的醫學應用之一，但迄今為止的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人系統普遍采用剛性機構作為核心構造，雖然有效地改善了手術結果，但仍存在一定的局限性，主要體現在靈巧性和空間性方面。為了解決這一問題，本發明設計了一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，包含剛性定位結構和柔性連續體機械手(CM)。

全髖關節置換術(THA)是最常見的骨科手術之一，主要用于治療嚴重的骨關節炎以及其他不常見的病癥(包括骨壞死、骨折、發育不良、骨腫瘤等)，在當保守治療(止痛藥、物理療法等)排除在外考慮，而近些年原發性THA的發病率不斷上升?，F有技術對受限空間內骨病變區清創存在較大難度。

發明內容

本公開為了解決上述問題，提出了一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，本公開為了解決現有剛性用于受限空間骨病變區清除的手術機器人結構靈巧性、空間性不足、精確性差的技術問題。

根據一些實施例，本公開采用如下技術方案：

一種用于受限空間骨病變區清除的手術機器人，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；

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。

另外，根據本公開實施例的用于受限空間骨病變區清除的手術機器人還可以具有以下附加技術特征：

優選的，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。