[發明專利]一種骨科微創手術用智能機器人系統

有效

• 申請號: 202210107562.0
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114668613B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 董林林;董兵
• 申請（專利權）人: 河南省中醫藥研究院
• 主分類號: A61G13/02
• 分類號: A61G13/02;A61G13/10;A61B34/30;A61B90/00;A61B34/10;A61B34/20;A61M21/02
• 代理公司: 鄭州翊博專利代理事務所(普通合伙) 41155
• 代理人: 付紅莉

本發明為一種骨科微創手術用智能機器人，包括手術臺，與手術臺配合地設置有拱形機架，在拱形機架下設置有機械臂機構與工具更換機構；本發明設置了模塊化的工具模組，可以將不同類型的手術工具分別安裝到機械臂上，以應對不同類型的手術使用；本發明在機械臂的末端設置了機械球形關節，并且與其配合地設置了三軸控制器，能夠使操作者如同使用自己的手指一樣操作機械手末端，對于提高手術精密度、安全性與成功率有著重要的幫助；本發明還整合了術中影像系統，能夠在全程透視的環境下進行手術，提高了手術中的可視化程度，幫助醫生更為全面的掌握手術進程。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別涉及了醫療機器人技術領域，具體為一種骨科微創手術用智能機器人系統。

背景技術

隨著計算機技術、微電子技術以及醫學科學的發展是機器人發展的前進動力，醫用機器人得到了很大的發展，并有廣泛的應用。目前，醫療機器人的研究主要集中在外科手術機器人、康復機器人、護理機器人和微型機器人等幾個方面。其中，根據結構形式的不同外科手術機器人可分為主動式外科手術機器人、主從式外科手術機器人和遙操作式外科手術機器人。

目前骨科手術機器人的發展呈現多方競爭的局面，在各種不同的領域方向上均開發有各種不同類型的骨科機器人，能夠適應各種不同的骨科手術需要。

骨科手術目前越來越多地采取微創手術進行治療，微創手術相比舊骨科手術，具備手術時間短、手術創面小、手術安全系數大等顯著優點，對于具備施行骨科微創手術的患者來說，采用微創手術能夠減輕患者痛苦，術后恢復良好，越來越受到患者的青睞。

由于微創手術的特殊性，常需要結合影像系統和內窺鏡技術，使用特殊的手術器械與臨床設備，不能僅憑借醫生的雙手與簡單的骨科工具就完成微創手術；由于骨科微創手術需要同時應用到多種不同領域的技術與工具，因此設計使用能夠統合各種不同設備與工具的骨科機器人便成為了研究骨科微創手術的不二之選；目前骨科手術機器人已有較多的成熟產品，但是對于微創手術而言，目前的骨科機器人仍具有精度不夠高、功能不夠完備，僅能針對單一的某種手術，泛用性較低，功能集成度不夠高等的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種設計更加模塊化，能夠適應更多種不同類型的骨科微創手術，同時具備更高精度與更高可操控性的骨科微創手術用智能機器人系統。

基于上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種骨科微創手術用智能機器人系統，包括手術臺機構，其特征在于：手術臺機構包括手術臺底座，手術臺底座上固定設置有手術臺；手術臺底座上還設置有手術機器人機構，手術機器人機構包括拱形機架；拱形機架上設置有手術機械臂，拱形機架上與手術機械臂配合地設置有工具更換機構；與手術機器人機構配合的設置有操作臺，操作臺上設置有與手術機械臂配合的三軸控制器與顯示器。

優選地，手術臺包括手術臺支撐底座，手術臺支撐底座上設置有滑軌；與手術臺支撐底座配合地設置有手術臺板，手術臺板底設置有與滑軌配合的滑塊結構，滑塊結構上設置有滑動齒條；手術臺支撐底座內設置有手術臺伺服電機，手術臺伺服電機的輸出軸上固定設置有齒輪，齒輪與滑動齒條互相嚙合；手術臺板頂面上設置有固定結構。

優選地，手術臺底座上設置有機架軌道，機架軌道內設置有軌道齒條；拱形機架包括對稱設置的左臂與右臂，左臂和右臂之間通過設置在其頂部的拱形段結構連接；拱形機架的左臂與右臂的底端均設置有與機架軌道配合的機架滑塊結構，拱形機架的左臂與右臂內均設置有機架伺服電機，機架伺服電機的輸出軸通過齒輪與軌道齒條互相嚙合；拱形機架的拱形段底部設置有手術機械臂，拱形段底部與手術機械臂配合地設置有工具更換機構。