摆锯引导装置及手术机器人系统制造方法及图纸

技术编号:28953187 阅读:13 留言:0更新日期:2021-06-23 08:46
提供一种摆锯引导装置,包括:形成有供锯片穿过的导向槽以用于引导锯片的锯片导向器,用于安装锯片导向器的导向器固定件;和转动角度调节机构,用于锯片导向器与导向器固定件在预定角度范围内相对旋转。还可包括:用于固定摆锯的固定架;分别固定于固定架和锯片导向器的回位套筒和回位导杆,使得彼此能沿直线伸缩方向相对移动或保持静止。还提供一种手术机器人系统,由手术机器人使用摆锯切削骨头,使用摆锯引导装置对锯片进行导向,根据需要将导向器固定件或固定架固定连接在手术机器人的机械臂执行器末端,且将导向器固定件或锯片导向器固定在由机器人确定的相对骨表面的静止位置处。相应地,手术机器人可单独或在使用者辅助下使锯片进行切削。

【技术实现步骤摘要】
摆锯引导装置及手术机器人系统
本专利技术涉及一种随动式摆锯引导装置及手术机器人系统。
技术介绍
摆锯导向器械是用于例如全膝关节表面置换截骨手术中,辅助摆锯锯片确定截骨位姿的器械,其可限制摆锯锯片的自由摆动,从而确保截骨位置准确。目前的摆锯导向器大都由医生手动固定在待切骨表面,随后摆锯在其上的导向槽中只能水平摆动,切除骨头。但在此过程中,摆锯水平移动范围均由人为手动控制,因此水平切削范围无法进行机械限位,在摆动过程中锯片在水平方向会碰撞导向槽内壁引起撞击与振动。此外,目前的摆锯导向器还无法给使用者提供切削过程中的开阔视野,使用者无法直观的观察到切削情况与摆锯切削动作,因此使用者必须在没有直接观察的情况下通过经验来判断切削情况,从而提高了误切风险,增大了精确切削的难度。此外,在手术机器人使用摆锯切削骨头时,目前没有一种可以对摆锯进行导向的器械,因此在手术机器人握持摆锯切削骨头时,锯片产生的颤动无法避免,影响手术精度。现在缺少一种能够在全膝关节表面置换截骨切削过程中避免锯片和导向槽发生震动的导向器,也缺少一种可以直观观察切削过程的导向器,同时还缺少一种可以用于手术机器人的导向器。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术目的在于提供一种随动式摆锯引导器及相应的手术机器人系统,从而可以分别或同时解决上述问题。根据本专利技术的一方面,提供一种随动式摆锯引导装置,包括:形成有供锯片穿过的导向槽以用于引导该锯片的锯片导向器,其中,还包括:用于安装所述锯片导向器的导向器固定件;和转动角度调节机构,用于所述锯片导向器与所述导向器固定件在预定角度范围内相对旋转。优选地,还包括:用于固定摆锯的固定架;固定于所述固定架的第一直行引导部;和用于固定于所述锯片导向器的第二直行引导部,所述第一直行引导部能够接合于所述第二直行引导部,使得彼此能沿直线方向相对移动或保持静止。优选地,所述第一直行引导部和所述第二直行引导部为能够彼此套接的一对回位套筒和回位导杆。根据本专利技术的另一方面,提供一种手术机器人系统,用于通过手术机器人使用摆锯切削骨头,该手术机器人包括机械臂执行器末端,其中,使用上述一项的摆锯引导装置进行导向,其中,所述导向器固定件固定连接在所述机械臂执行器末端,并且固定在由所述机器人确定的所述导向器固定件相对于骨表面的静止位置处。或者,优选地,所述固定架固定连接在所述机械臂执行器末端,并且所述导向器固定件固定在由所述机器人确定的所述导向器固定件相对于骨表面的静止位置处。根据本专利技术的又一方面,提供一种摆锯引导装置,包括:形成有供锯片穿过的导向槽以用于引导该锯片的锯片导向器,用于固定摆锯的固定架;固定于所述固定架的第一直行引导部;和用于固定于所述锯片导向器的第二直行引导部,其中,所述第一直行引导部能够接合于所述第二直行引导部,使得彼此能沿直线方向相对移动或保持静止。根据本专利技术的再一方面,提供一种手术机器人系统,用于通过手术机器人使用摆锯切削骨头,该手术机器人包括机械臂执行器末端,其中,使用前一项所述的摆锯引导装置进行导向,其中,所述固定架固定连接在所述机械臂执行器末端,并且所述锯片导向器固定在由所述机器人确定的所述锯片导向器相对于骨表面的静止位置处。根据本专利技术的摆锯引导装置和机器人系统,能够在全膝关节表面置换截骨切削过程中,由手术机器人单独或在使用者辅助下使锯片进行切削,有效避免锯片和导向槽发生震动,甚至可以直观观察切削过程。附图说明图1示意性地示出根据本专利技术的摆锯引导装置的整体结构立体图。图2示意性地示出根据本专利技术的摆锯引导装置的整体结构立体图。图3示意性地示出摆锯的一种伸缩状态下的立体图。图4示意性地示出摆锯的一种转动状态下的立体图。图5示意性地示出摆锯主体的立体图。图6示意性地示出锯片的立体图。图7示意性地示出固定架的立体图。图8示意性地示出锯片导向器的斜上方外观立体图。图9示意性地示出锯片导向器的斜后方外观立体图。图10示意性地示出回位导杆的立体图。图11示意性地示出导向器固定件的斜上方外观立体图。图12示意性地示出导向器固定件的斜后方外观立体图。图13示意性地示出角度调节钉的立体图。图14示意性地示出固定钉的立体图。图15示意性地示出带有开口式导向器的摆锯引导装置的立体图。图16示意性地示出开口式锯片导向器的斜上方外观立体图。图17示意性地示出开口式锯片导向器的斜后方外观视图。图18示意性地示出非固定式摆锯导向器的立体图。图19示意性地示出摆锯锯片的另一安装方式的立体图。具体实施方式下面结合附图详细描述本专利技术的示例性实施例。下文描述的和附图示出的示例性实施例旨在教导本专利技术的原理,使本领域技术人员能够在若干不同环境中和对于若干不同应用实施和使用本专利技术。因此,本专利技术的保护范围由所附的权利要求来限定,示例性实施例并不意在、并且不应该被认为是对本专利技术保护的范围的限制性描述。在各实施例的附图中,相同或功能相似的零部件以相同的附图标记示出,并适当省略示出。文中所述的“上”、“下”意在对应于图中所示的纸面上、下侧的相对方位以便于理解,而非限制性方位。<零部件>为便于理解本专利技术,首先对后述零部件作简单介绍。固定架1:当进行手动截骨操作时,固定架1用于固定摆锯,固定架1上的回位套筒2用于对齐回位导杆3,规定摆锯锯片8的前进伸缩方向,从而避免摆锯自由水平摆动,导致锯片8水平碰撞导向槽86内壁;当手术机器人用于截骨操作时,固定架1作为一个整体,同时与摆锯和机器人末端执行器(未示出)相连,由机器人末端执行器带动固定架1,从而带动摆锯进行截骨操作,同时固定架1的回位套筒2和回位导杆3对齐,保证机器人在截骨时摆锯锯片8位置正确。回位套筒2:与固定架1连接,同时与回位导杆3配合,从而保证锯片8沿伸缩方向相对移动时不会发生水平方向的自由摆动。回位导杆3:通过其头部34与锯片导向器4配合,同时通过其杆部33配合回位套筒2,从而保证锯片8沿伸缩方向相对移动时不会发生水平方向的自由摆动。锯片导向器4:用于对锯片8进行导向,其上的导向槽86的宽度由锯片8的厚度及切削时的自发摆动幅度确定,锯片8切削时在垂直方向无摆动,从而确保切削过程与截骨平面重合;锯片8切削时在水平方向无自由摆动,从而确保锯片8不会碰撞导向槽86内壁引起撞击与振动。导向器4两侧的紧定螺纹孔51、52与回位导管固定槽31、32配合,分别通过紧定螺钉5来固定回位导杆3的头部34(参见图10)。锯片导向器4的下方角度调节凸台101,由不规则半圆柱形状形成,其可与角度调节钉10一起配合,在满足水平方向旋转功能的同时,限制锯片导向器4相对于导向器固定件6的两侧角度。锯片导向器4可以是闭合式的(参见图8、9)也可以是开口式的(参见图16、17),区别是导向槽86上方是否开口(参见图8、9、16、17本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆锯引导装置,包括:形成有供锯片(8)穿过的导向槽(86)以用于引导该锯片的锯片导向器(4),/n其特征在于,还包括:/n用于安装所述锯片导向器(4)的导向器固定件(6);和/n转动角度调节机构(101,102,103,10),用于允许所述锯片导向器(4)与所述导向器固定件(6)在预定角度范围内相对旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种摆锯引导装置,包括:形成有供锯片(8)穿过的导向槽(86)以用于引导该锯片的锯片导向器(4),
其特征在于,还包括:
用于安装所述锯片导向器(4)的导向器固定件(6);和
转动角度调节机构(101,102,103,10),用于允许所述锯片导向器(4)与所述导向器固定件(6)在预定角度范围内相对旋转。


2.根据权利要求1所述的摆锯引导装置,其特征在于,
所述转动角度调节机构包括:
设置于所述锯片导向器(4)的角度调节凸台(101);
设置于所述导向器固定件(6)的角度调节凹台(102);和
角度调节钉(10),
所述角度调节凸台(101)上形成有凸轮轮廓面(115),
在所述角度调节凸台(101)插入所述角度调节凹台(102)的状态下,从设置于所述导向器固定件(6)上的角度调节孔(103)穿过的所述调节钉(10)在所述预定角度范围的极限位置抵接于所述凸轮轮廓面(115)上,从而阻止进一步的相对旋转。


3.根据权利要求1所述的摆锯引导装置,其特征在于,还包括:
固定件(7),用于所述导向器固定件(6)的固定。


4.根据权利要求1所述的摆锯引导装置,其特征在于,
所述导向槽(86)的横截面形状为闭口式或开口式。


5.根据权利要求1~4中任一项所述的摆锯引导装置,其特征在于,还包括:
用于固定摆锯的固定架(1);
固定于所述固定架(1)的第一直行引导部(2);和
用于固定于所述锯片导向器(4)的第二直行引导部(3),
所述第一直行引导部(2)与所述第二直行引导部(3)彼此配合,使得彼此能沿直线方向相对移动或保持静止。


6.根据权利要求5所述的摆锯引导装置,其特征在于,
还包括:紧固件(5),用于将所述第二直行引导部(3)固定于所述锯片导向器(4)。
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【专利技术属性】
技术研发人员:林必贵
申请(专利权)人:杭州素问九州医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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