[發明專利]放療粒子植入機器人末端執行器

有效

• 申請號: 202210146898.8
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114306914B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 李長樂;張雷鋒;范逸倫;張學賀;劉剛峰;趙杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A61M36/12
• 分類號: A61M36/12;A61B34/30
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 楊曉輝

放療粒子植入機器人末端執行器，屬于醫療機器人領域。解決了現有的粒子植入執行器長度較長、影響執行精度和效率，以及該執行器需醫療人員現場裝夾放射性粒子，存在醫療風險大的問題。本發明包括機殼、夾爪手指機構、穿刺針、送絲機構、粒子倉和驅動器；送絲機構、粒子倉和驅動器被封裝在機殼內；且送絲機構的底部設有法蘭，用于與外界機械臂對接；送絲機構用于將其內部的導絲送入粒子倉內，并將其粒子倉中粒子盤內的放療粒子推送至穿刺針，從穿刺針中推出；驅動器，用于驅動粒子倉中粒子盤轉動，還用于驅動夾爪手指機構的張開或閉合；夾爪手指機構用于對穿刺針進行夾緊或釋放。本發明主要用于放療粒子的植入。

技術領域

本發明涉及一種醫療機器人的末端執行器，屬于醫療機器人領域。

背景技術

隨著機器人的發展和普及，越來越多的行業開始使用機器人代替人工進行作業，各種類型的機器人開始出現在人們的視野中。近年來在醫學領域越來越多的機器人參與其中，而在外科手術中越來越多的外科醫生在進行手術時使用機器人協助。

當前在近距離放療粒子植入時一些醫院仍舊使用傳統的人工操作，該傳統方式的效率低、精度差，而現有技術中還存在采用非人工操作的執行器進行近距離放療粒子植入，但是，該粒子植入執行器長度較長，機器人操作不便，影響執行精度及效率，且當需注射多粒子時，現有粒子植入執行器在進行粒子植入時，需醫療人員現場裝夾放射性粒子，通過不斷裝夾放射性粒子完成整個治療過程，醫療風險大；因此，以上問題亟需解決。

發明內容

本發明目的是為了解決現有的粒子植入執行器長度較長、影響執行精度和效率，以及該執行器需醫療人員現場裝夾放射性粒子，存在醫療風險大的問題。本發明提供了一種放療粒子植入機器人末端執行器。

放療粒子植入機器人末端執行器，包括機殼、夾爪手指機構、穿刺針、送絲機構、粒子倉和驅動器；

送絲機構、粒子倉和驅動器被封裝在機殼內；且送絲機構的底部設有法蘭，用于與外界機械臂對接；所述法蘭位于機殼內；

送絲機構用于將其內部的導絲送入粒子倉內，并將其粒子倉中粒子盤內的放療粒子推送至穿刺針，從穿刺針中推出；其中，粒子盤內存儲有多顆放療粒子；

驅動器，用于驅動粒子倉中粒子盤轉動，還用于驅動夾爪手指機構的張開或閉合；

夾爪手指機構設置在機殼的首端，并伸出機殼，其用于對穿刺針進行夾緊或釋放。

優選的，粒子倉包括粒子盤和倉盒，二者同軸且非接觸；

粒子盤位于倉盒內，且在粒子盤表面設有合圍成一圈的通孔，且通孔所在的圈與粒子盤和倉盒同軸；通孔內用于存儲放療粒子；

驅動器的驅動軸通過連軸器與粒子盤轉軸的一端固定連接；

粒子盤轉軸的另一端，用于帶動驅動夾爪手指機構的張開或閉合。

優選的是，送絲機構包括導絲、盤絲輪、第一驅動電機、上基板、下基板、豎基板、主動送絲滾輪、從動送絲滾輪和第一導絲管；

上基板和下基板平行設置，且兩個基板的固定端均固定在豎基板的后表面；

驅動器位于上基板上方，且固定在豎基板的后表面；

第一導絲管固定在上基板上，且位于驅動器的下方；第一導絲管的一端穿過豎基板進入倉盒內，并且第一導絲管的一端的側壁與倉盒的后蓋固定連接，第一導絲管的一端與粒子盤的后表面垂直，且二者非接觸；

盤絲輪通過基座設置在下基板上，且盤絲輪位于上基板的后方；導絲纏繞在盤絲輪上；

第一驅動電機設置在上基板和下基板之間，且固定在豎基板的后表面上；第一驅動電機的驅動軸穿過上基板，并伸出至上基板上方；主動送絲滾輪固定在第一驅動電機的驅動軸上，從動送絲滾輪通過固定樁固定在上基板上；