用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法，所述骨科手术机器人的机械臂前端固定有手术器械，所述装置包括截止模块、钳位模块，截止模块分别与开关电源的输出端和所述手术器械的输入端连接，用以截止反向冲击电压，所述反向冲击电压包括所述手术器械在启停切换过程中产生的电压；钳位模块与所述截止模块的输出端连接，用以将所述反向冲击电压钳制在目标电压范围内，所述目标电压根据所述手术器械的正常工作电压确定。本发明专利技术通过设置截止模块、钳位模块，截止反向冲击电压，钳制反向冲击电压，并能够消耗掉反向冲击电压产生的反向冲击能量，反向冲击不会作用于开关电源，避免开关电源损坏，提高了开关电源的寿命。提高了开关电源的寿命。提高了开关电源的寿命。

【技术实现步骤摘要】
用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法。

技术介绍

[0002]随着医疗机器人技术的蓬勃发展，手术机器人助手已经被广泛使用在临床医学手术领域，例如骨科手术领域的关节置换手术。关节置换手术需要使用骨科手术机器人的末端器械来切除原有的坏骨头，安装相应的假体。在切除过程中，骨科手术机器人会不断地执行末端器械的启动/停止工作。
[0003]现有的末端器械由开关电源直接供电，因末端器械不断的启动/停止，高速/低速切换运行，会产生反向冲击，反向冲击直接作用在开关电源的内部，不断冲击开关电源，导致开关电源出现过压保护状态，甚至导致开关电源损坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法，用以解决现有技术中反向冲击直接作用在开关电源的内部，不断冲击开关电源，导致开关电源出现过压保护状态，甚至导致开关电源损坏的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述骨科手术机器人的机械臂前端固定有手术器械，所述装置包括：
[0006]截止模块，分别与开关电源的输出端和所述手术器械的输入端连接，用以截止反向冲击电压，所述反向冲击电压包括所述手术器械在启停切换过程中产生的电压；
[0007]钳位模块，与所述截止模块的输出端连接，用以将所述反向冲击电压钳制在目标电压范围内，所述目标电压根据所述手术器械的正常工作电压确定。<br/>[0008]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述截止模块包括截止二极管，所述截止二极管的阳极与所述开关电源的输出端连接，所述截止二极管的阴极与所述手术器械的输入端连接。
[0009]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述钳位模块包括瞬态二极管，所述瞬态二极管的数量根据所述手术器械的额定电压确定。
[0010]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述保护装置还包括滤波模块，所述滤波模块包括滤波电容，所述滤波电容用于调整所述开关电源输出的电压纹波。
[0011]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述滤波模块还包括电阻，所述电阻与所述滤波电容并联，所述电阻用于在所述手术器械工作出现过负载时消耗所述开关电源输出的电流。
[0012]本专利技术还提供一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述骨科手术机器人的机械臂前端固定有手术器械，该方法应用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所
述保护装置包括截止模块和钳位模块，所述截止模块与开关电源的输出端连接，以及与所述手术器械的输入端连接，所述钳位模块与所述截止模块的输出端连接；所述方法包括：
[0013]在所述手术器械启停切换过程中产生反向冲击电压时，通过所述截止模块截止所述反向冲击电压；
[0014]当所述反向冲击电压大于所述手术器械的额定电压时，通过所述钳位模块将所述反向冲击电压钳制在目标电压范围内，所述目标电压根据所述手术器械的正常工作电压确定。
[0015]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述截止模块包括截止二极管，所述截止二极管的阳极与所述开关电源的输出端连接，所述截止二极管的阴极与所述手术器械的输入端连接。
[0016]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述钳位模块包括瞬态二极管，所述瞬态二极管的数量根据所述手术器械的额定电压确定。
[0017]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述保护装置还包括滤波模块，所述滤波模块包括滤波电容；
[0018]该方法还包括：当所述手术器械工作过程中的电压纹波出现异常时，通过所述滤波电容调整所述开关电源输出的电压纹波。
[0019]根据本专利技术提供的一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述滤波模块还包括电阻，所述电阻与所述滤波电容并联；
[0020]该方法还包括：当所述手术器械工作出现过负载时，通过所述电阻消耗所述开关电源输出的电流。
[0021]本专利技术还提供一种骨科手术机器人系统，所述系统包括导航定位台车、主控台车以及机械臂台车；
[0022]导航定位台车，用于获取固定于所述机械臂台车的手术器械的位置信息；
[0023]主控台车，用于根据所述位置信息确定术前手术方案；
[0024]机械臂台车，用于根据所述术前手术方案，驱动所述手术器械执行骨科手术操作，其中，所述机械臂台车还用于执行所述的用于骨科手术机器人的末端动力保护方法。
[0025]本专利技术提供的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置和方法，通过设置截止模块、钳位模块，截止反向冲击电压，钳制反向冲击电压，并能够消耗掉反向冲击电压产生的反向冲击能量，反向冲击不会作用于开关电源，避免开关电源损坏，提高了开关电源的寿命。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术提供的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置的框图；
[0028]图2是本专利技术提供的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置的电路原理图；
[0029]图3是是本专利技术提供的用于骨科手术机器人的末端动力保护方法的流程示意图；
[0030]图4是本专利技术提供的骨科手术机器人系统的结构示意图；
[0031]图5是本专利技术提供的机械臂台车的电路原理图。
[0032]附图标记：
[0033]110
‑
截止模块；120
‑
钳位模块；130
‑
滤波模块；
[0034]410
‑
导航定位台车；420
‑
主控台车；430
‑
机械臂台车；431
‑
手术器械；432
‑
开关电源；433
‑
控制系统；434
‑
驱动电机。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，其特征在于，所述骨科手术机器人的机械臂前端固定有手术器械，所述装置包括：截止模块，分别与开关电源的输出端和所述手术器械的输入端连接，用以截止反向冲击电压，所述反向冲击电压包括所述手术器械在启停切换过程中产生的电压；钳位模块，与所述截止模块的输出端连接，用以将所述反向冲击电压钳制在目标电压范围内，所述目标电压根据所述手术器械的正常工作电压确定。2.根据权利要求1所述的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，其特征在于，所述截止模块包括截止二极管，所述截止二极管的阳极与所述开关电源的输出端连接，所述截止二极管的阴极与所述手术器械的输入端连接。3.根据权利要求1所述的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，其特征在于，所述钳位模块包括瞬态二极管，所述瞬态二极管的数量根据所述手术器械的额定电压确定。4.根据权利要求1所述的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括滤波模块，所述滤波模块包括滤波电容，所述滤波电容用于调整所述开关电源输出的电压纹波。5.根据权利要求4所述的用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，其特征在于，所述滤波模块还包括电阻，所述电阻与所述滤波电容并联，所述电阻用于在所述手术器械工作出现过负载时消耗所述开关电源输出的电流。6.一种用于骨科手术机器人的末端动力保护方法，所述骨科手术机器人的机械臂前端固定有手术器械，其特征在于，该方法应用于骨科手术机器人的末端动力保护装置，所述保护装置包括截止模块和钳位模块，所述截止模块与开关电源的输出端连接，以及与所述手术器械的输入端连接，所述钳位模块与所述截止模块的输出端连接；所述方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张逸凌，刘星宇，
申请(专利权)人：张逸凌，
类型：发明
国别省市：