[發明專利]一種帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置

在審

• 申請號: 202210031378.2
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114224502A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 宋雨;詹育;高強;吳佳彬;李劉濤
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B34/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

1.一種帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：包括觸覺力輸出機構、動作采集機構、操作導管和控制器；

所述觸覺力輸出機構包括套筒結構和活塞結構，所述操作導管的一端與所述活塞結構連接，所述操作導管的另一端與所述動作采集機構位置對應，所述活塞結構設置在所述套筒結構中，所述活塞結構與所述套筒結構滑動連接，所述套筒結構包括電磁線圈，所述活塞結構和所述套筒結構之間填充有磁流變液；

所述動作采集機構包括軸向信息采集結構和周向信息采集結構，所述軸向信息采集結構用于采集所述操作導管的軸向位置信息，所述周向信息采集結構用于采集所述操作導管的周向位置信息；

所述電磁線圈、所述軸向信息采集結構和所述周向信息采集結構均分別與所述控制器電連接；

所述套筒結構包括螺旋結構、外殼、第一端蓋和第二端蓋，所述螺旋結構包括螺旋本體和第一阻擋本體，所述第一阻擋本體設置在所述螺旋本體的凹槽中，所述第一阻擋本體用于改變磁感線的路徑，所述螺旋結構設置在所述外殼的內側，所述電磁線圈位于所述螺旋結構和所述外殼之間，所述第一端蓋位于所述螺旋結構和所述外殼的一端，所述第二端蓋位于所述螺旋結構和所述外殼的另一端，所述操作導管貫穿所述第二端蓋設置；

所述活塞結構包括活塞本體結構、第一密封結構和第二密封結構，所述活塞本體結構包括活塞本體和第二阻擋本體，所述活塞本體的外壁上沿所述活塞本體的軸向開設有若干環形槽，所述第二阻擋本體設置在所述環形槽中，所述第二阻擋本體用于改變磁感線的路徑，所述第一密封結構設置在所述活塞本體的一端，所述第二密封結構設置在所述活塞本體的另一端，所述操作導管的一端與所述活塞本體連接，所述操作導管的另一端貫穿所述第二密封結構設置，磁流變液填充在所述活塞本體結構的外壁、所述套筒結構的內壁、所述第一密封結構和所述第二密封結構之間的空腔中。

2.根據權利要求1所述的帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：所述螺旋本體采用鐵磁材料制成；所述第一阻擋本體采用非鐵磁材料制成。

3.根據權利要求1所述的帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：所述活塞本體采用鐵磁材料制成；所述第二阻擋本體采用非鐵磁材料制成。

4.根據權利要求1所述的帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：所述軸向信息采集結構與所述操作導管之間存在間隙，所述軸向信息采集結構包括激光發射器和光電傳感器，所述激光發射器用于發射激光，所述激光發射器發射的激光傳送至所述操作導管的表面，所述光電傳感器檢測所述操作導管的沿所述操作導管軸向的圖像變化，進而得到所述操作導管的軸向位置信息。

5.根據權利要求1所述的帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：所述周向信息采集結構包括編碼器，所述編碼器位于所述操作導管的外側，所述編碼器用于采集所述操作導管的周向位置信息。

6.根據權利要求1所述的帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置，其特征在于：所述帶觸覺反饋的血管介入手術機器人主端裝置還包括第一支架和第二支架，所述觸覺力輸出機構位于所述第一支架上，所述動作采集機構位于所述第二支架上。