一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，它涉及医疗器械领域。本发明专利技术为解决现有的脊柱手术机器人只实现了导向功能，克氏针的植入还需要医生手动完成的问题。一种脊柱微创手术机器人末端置针机构包括外壳体、动力机构、传动机构、夹持机构和V块快换接头，动力机构、传动机构和夹持机构均设置在外壳体的内部，夹持机构的末端延伸到外壳体的外侧，克氏针固定在夹持机构的末端，夹持机构通过传动机构与动力机构连接，夹持机构以轴线为回转中心与外壳体转动连接，V块快换接头固接在外壳体的外侧，V块快换接头与机器人连接。本发明专利技术用于脊柱手术机器人。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种脊柱微创手术机器人末端置针机构。
技术介绍
依据临床数据显示，脊柱类疾病成为临床最主要的病种，其中椎弓根钉固定手术、椎板减压手术和椎体后凸成型手术是脊柱三种典型术式。在这三种典型术式中，都需要植入椎弓根螺钉，而椎弓根螺钉的植入一般都是由克氏针来引导的，所以克氏针植入就尤为重要。传统的克氏针植入是通过VP针等器械，根据医生经验，完全凭手感将VP针植入，然后通过X光机拍片不断调整VP针直到位置和姿态都合适，最后取出VP针内芯，插入克氏针。传统的方法精度低、术中时间长，辐射量大。针对以上的不足，现有研究都是结合机器人系统，通过机器人实现精确的导向功能，然后医生手拿夹持克氏针的电钻，将克氏针直接打入骨内，这种方式在一定程度上克服了传统植入克氏针的困难，但是依然需要医生凭借手感控制电钻转速、进给速度等，这些参数稍微控制不好就会造成进给温度过高，烧伤肌肉等组织，这是临床上难以接受的。针对临床上的需求以及现有研究的不足，本专利技术设计置针机构，可以通过机器人系统控制进针的转速和进给速度，并结合安全监测系统实时调整相关参数，最大限度的减轻医生的负担，提高手术的安全性和可靠性。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的脊柱手术机器人只实现了导向功能，克氏针的植入还需要医生手动完成的问题，进而提出一种脊柱微创手术机器人末端置针机构。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种脊柱微创手术机器人末端置针机构包括外壳体、动力机构、传动机构、夹持机构和V块快换接头，动力机构、传动机构和夹持机构均设置在外壳体的内部，夹持机构的末端延伸到外壳体的外侧，克氏针固定在夹持机构的末端，夹持机构通过传动机构与动力机构连接，夹持机构以轴线为回转中心与外壳体转动连接，V块快换接头固接在外壳体的外侧，V块快换接头与机器人连接。本专利技术与现有技术相比包含的有益效果是：本专利技术设计置针机构，可以通过机器人系统控制进针的转速和进给速度，并结合安全监测系统实时调整相关参数，最大限度的减轻医生的负担，提高手术的安全性和可靠性。本专利技术在使用时，医用将机构通过V块快换接头装在脊柱微创手术机器人上、并用电缆与机器人连接，达到控制的目的，克氏针固定，在机构和机器人的作用下，实现了自动钻克氏针的功能。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是图1的右视图；图3是图2中的A-A向视图；图4是图2中电机2-2、传动机构3-夹持机构4和V块快换接头5的连接关系示意图；图5是图4中的B-B向剖视图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构包括外壳体1、动力机构2、传动机构3、夹持机构4和V块快换接头5，动力机构2、传动机构3和夹持机构4均设置在外壳体1的内部，夹持机构4的末端延伸到外壳体1的外侧，克氏针固定在夹持机构4的末端，夹持机构4通过传动机构3与动力机构2连接，夹持机构4以轴线为回转中心与外壳体1转动连接，V块快换接头5固接在外壳体1的外侧，V块快换接头5与机器人连接。如此设计通过V块快换接头5将整个机构连接到机器人上，动力机构2通过传动机构3将动力传递给夹持机构4，夹持机构4带动克氏针回转，实现了克氏针的自动钻。本实施方式的置针机构，可以通过机器人系统控制进针的转速和进给速度，并结合安全监测系统实时调整相关参数，最大限度的减轻医生的负担，提高手术的安全性和可靠性。V块快换接头5实现与机器人的快速安装与拆卸。具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述外壳体1的形状为L形，动力机构2设置在外壳体1的竖直长端内，传动机构3设置在动力机构2的下端，夹持机构4设置在外壳体1的水平短端内，外壳体1包括右外壳1-1和左外壳1-2，右外壳1-1和左外壳1-2的形状相同，右外壳1-1和左外壳1-2相对设置，V块快换接头5固接在外壳体1竖直长端的下端。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。如此设计的外壳体1能够将动力机构2、传动机构3、夹持机构4和V块快换接头5有效定位和安装，V块快换接头5与夹持机构4互补干涉。具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述右外壳1-1与左外壳1-2之间通过螺栓固接。其它组成和连接方式与具体实施方式一或二相同。如此设计实现右外壳1-1和左外壳1-2的可拆卸连接，便于其他机构的安装和维护。具体实施方式四：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式所述动力机构2包括电气接头2-1和电机2-2，电气接头2-1插装在外壳体1的上端面上，电气接头2-1通过电缆与机器人连接，电机2-2设置在电气接头2-1的下端，电机2-2的输出轴2-3竖直向下设置。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。如此设计在使用时将电缆插入到电气接头2-1内，电气接头2-1的下端连接电机2-2，从而实现置针机构与机器人电控系统的连接，达到控制电机2-2的目的，进而控制克氏针的转速。本实施方式中电机2-2为可高温消毒电机。以满足医疗器械的清洁和使用标准。具体实施方式五：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式所述传动机构3包括上盖3-1、底座3-2、齿轮连接件3-3、第一直齿轮3-4和第二直齿轮3-5，底座3-2的上端面上设有凹槽3-2-1，第一直齿轮3-4和第二直齿轮3-5设置在凹槽3-2-1内，上盖3-1设置在底座3-2的上端，输出轴2-3插装在上盖3-1上，第一直齿轮3-4通过齿轮连接件3-3固接在输出轴2-3上，第二直齿轮3-5固接在夹持机构4上，第一直齿轮3-4与第二直齿轮3-5相啮合。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。如此设计通过电机2-2带动输出轴2-3回转，通过齿轮连接件3-3带动第一直齿轮3-4转动，第二直齿轮3-5转动带动夹持机构4回转，从而实现克氏针的回转。具体实施方式六：结合图3至图5说明本实施方式，本实施方式所述上盖3-1与底座3-2通过螺栓固接。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。如此设计便于实现传动机构3的拆卸和安装。具体实施方式七：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述齿轮连接件3-3包括连接轴套3-3-1、顶紧螺钉3-3-2和定位螺钉3-3-3，连接轴套3-3-1套装在输出轴2-3上，连接轴套3-3-1的上端面上设有凸缘3-3-4，凸缘3-3-4的外圆周侧壁上径向方向设有顶紧螺钉3-3-2，连接轴套3-3-1通过顶紧螺钉3-3-2与输出轴2-3固接，第一直齿轮3-4套装在连接轴套3-3-1上，第一直齿轮3-4的下端面上设有定位螺钉3-3-3，第一直齿轮3-4通过定位螺钉3-3-3与连接轴套3-3-1固接。其它组成和连接方式与具体实施方式五或六相同。如此设计通过顶紧螺钉3-3-2实现连接轴套3-3-1与输出轴2-3的相对固定，通过定位螺钉3-3-3实现第一直齿轮3-4与连接轴套3-3-1的相对固定，从而实现了第一直齿轮3-4与输出轴2-3的相对固定，有效防止第一直齿轮发生轴向和周向方向上的窜动。具体实施方式八：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述夹持机构4包括空心轴4-1、锁紧螺母4-2、弹性夹筒4-3和螺帽4-4，空心轴4-1竖直插装在上盖3-1和底座3-2上，第二直齿轮3-5套装在空心轴4-1上，空心轴4-1末端的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构包括外壳体(1)、动力机构(2)、传动机构(3)、夹持机构(4)和V块快换接头(5)，动力机构(2)、传动机构(3)和夹持机构(4)均设置在外壳体(1)的内部，夹持机构(4)的末端延伸到外壳体(1)的外侧，克氏针固定在夹持机构(4)的末端，夹持机构(4)通过传动机构(3)与动力机构(2)连接，夹持机构(4)以轴线为回转中心与外壳体(1)转动连接，V块快换接头(5)固接在外壳体(1)的外侧，V块快换接头(5)与机器人连接。
【技术特征摘要】
1.一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构包括外壳体(1)、动力机构(2)、传动机构(3)、夹持机构(4)和V块快换接头(5)，动力机构(2)、传动机构(3)和夹持机构(4)均设置在外壳体(1)的内部，夹持机构(4)的末端延伸到外壳体(1)的外侧，克氏针固定在夹持机构(4)的末端，夹持机构(4)通过传动机构(3)与动力机构(2)连接，夹持机构(4)以轴线为回转中心与外壳体(1)转动连接，V块快换接头(5)固接在外壳体(1)的外侧，V块快换接头(5)与机器人连接。2.根据权利要求1所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述外壳体(1)的形状为L形，动力机构(2)设置在外壳体(1)的竖直长端内，传动机构(3)设置在动力机构(2)的下端，夹持机构(4)设置在外壳体(1)的水平短端内，外壳体(1)包括右外壳(1-1)和左外壳(1-2)，右外壳(1-1)和左外壳(1-2)的形状相同，右外壳(1-1)和左外壳(1-2)相对设置，V块快换接头(5)固接在外壳体(1)竖直长端的下端。3.根据权利要求2所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述右外壳(1-1)与左外壳(1-2)之间通过螺栓固接。4.根据权利要求2或3所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述动力机构(2)包括电气接头(2-1)和电机(2-2)，电气接头(2-1)插装在外壳体(1)的上端面上，电气接头(2-1)通过电缆与机器人连接，电机(2-2)设置在电气接头(2-1)的下端，电机(2-2)的输出轴(2-3)竖直向下设置。5.根据权利要求4所述一种脊柱微创手术机器人末端置针机构，其特征在于：所述传动机构(3)包括上盖(3-1)、底座(3-2)、齿轮连接件(3-3)、第一直齿轮(3-4)和第二直齿轮(3-5)，底座(3-2)的上端面上设有凹槽(3-2-1)，第一直齿轮(3-4)和第二直齿轮(3-5)设置在凹槽(3-2-1)内，上盖(3-1)设置在底座(3-2)的上端，输出轴(2-3)插装在上盖(3-1)上，第一直齿轮(3-4)通过齿轮连接件(3-3)固接在输出轴(2-3)上...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜志江，于洪健，闫志远，杨文龙，王吉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。