手术机械臂及手术机器人制造技术

技术编号:40157693 阅读:12 留言:0更新日期:2024-01-26 23:32
本技术涉及医疗器械技术领域,具体公开了一种手术机械臂及手术机器人。本技术提供的手术机械臂,第二关节组件调整第一关节组件相对人体实施手术点的位置,第一关节组件使器械摆臂在术中按照规定动作,以完成手术,角度显示件显示术前在调整第二关节组件后,第一关节组件的近端与水平面的夹角,使第一关节组件与人体之间留有足够的安全间隙,保证器械在某一自由度旋转的行程能覆盖手术中位于该自由度所需的行程,医生能根据角度显示件直观的观察到第一关节组件的近端与水平面的夹角,且显示的夹角是绝对值,而非相对手术机械臂局部的角度,为术前确定第一关节组件的位置提供了相对定量的参考依据。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械,尤其涉及一种手术机械臂及手术机器人


技术介绍

1、手术机器人辅助手术一般由术前摆位、手术、术后撤离等过程构成,其中术前摆位需要保证机器人和人体有足够的安全间隙,同时将机器人的运动关节的可用活动范围最大化。手术机器人机械臂的末端操纵器械实施手术,器械杆穿过位于人体表面的点伸入到体内,在手术过程中无论机械臂如何运动均须保证器械杆穿入人体的点(下述中称该点为不动点)在空间中位置不发生变化。

2、机械臂一般由两种运动关节构成,其中靠近器械的关节(以下简称术中活动关节)负责在手术过程中操纵器械围绕不动点运动,其余的关节(以下简称术前摆位关节)负责在术前摆位过程中将机械臂的术中活动关节放置在相较于人体合适的位置。该机械臂在术前摆位的过程由程序辅助结合人工微调或纯人工拖拽完成,无论哪种形式均需将术前摆位关节调整到合适的位置,以保证机械臂距离人体留有足够的安全间隙、术中活动关节的可用活动范围最大化,使器械在某一自由度旋转的行程可以覆盖手术中位于该自由度所需的行程。如果在术前摆位过程中将机械臂拖拽到不合适的姿态,使得机械臂术中活动部分和水平面的夹角过大或过小,会导致器械可旋转的行程无法满足手术的需求。

3、为了解决上述问题,现有的一些手术机器人,其机械臂的术前摆位关节处相邻的会发生转动的部位设置有刻度或其他标记,用于指示关节转动的角度或机械臂和人体的间隙变化趋势,但仅适用于术前摆位关节的轴线均竖直设置的机械臂;另一类是关节轴线水平且串联的机械臂,其和人体在竖直方向上的安全间隙及器械相对人体的初始位置是由多个关节共同决定的,每个关节的角度会影响到相连的臂体和下一个关节的位置,位于关节局部的刻度无法反映多个关节角度叠加产生的效果。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种手术机械臂及手术机器人,能直观的显示第一关节组件的近端与水平面的夹角,且显示的夹角是绝对值,为术前确定第一关节组件的位置提供了相对定量的参考依据。

2、为达此目的,本技术采用以下技术方案:

3、一方面,提供一种手术机械臂,包括:

4、第一关节组件,所述第一关节组件的远端转动连接有器械摆臂,所述第一关节组件用于使所述器械摆臂在术中围绕固定点转动;

5、第二关节组件,所述第二关节组件的远端与所述第一关节组件的近端转动连接,所述第二关节组件用于调整所述第一关节组件相对人体实施手术点的位置;

6、角度显示件,设置于所述第二关节组件的远端,所述角度显示件用于显示术前所述第一关节组件的近端与水平面的夹角。

7、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,

8、所述第一关节组件包括:

9、活动臂单元;

10、第一关节,所述第一关节与所述活动臂单元的近端连接,所述角度显示件设置于所述第一关节上;

11、所述第二关节组件包括:

12、第二关节,所述第二关节与所述第一关节连接,所述第二关节的转动轴线与所述第一关节的转动轴线不平行;

13、摆臂单元,所述摆臂单元的远端与所述第二关节转动连接。

14、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述第二关节组件包括第二关节和摆臂单元,所述摆臂单元的远端通过所述第二关节与所述第一关节组件的近端连接,所述角度显示件设置于所述摆臂单元的远端。

15、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述摆臂单元包括依次转动连接的第一摆臂、第二摆臂…、第n-1摆臂和第n摆臂,所述第一摆臂转动安装于底座上,所述第n摆臂为所述摆臂单元的远端。

16、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述活动臂单元包括依次转动连接的第一活动臂、第二活动臂和第三活动臂,所述第一活动臂的近端与所述第一关节转动连接,所述第三活动臂的远端与所述器械摆臂转动连接,所述器械摆臂的转动轴线、所述第三活动臂的转动轴线及所述第二活动臂的转动轴线相互平行。

17、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述器械摆臂上设有器械驱动盒,所述器械驱动盒驱动器械转动的轴线与所述器械摆臂相对所述第三活动臂转动的轴线不平行,所述第一关节转动的轴线与所述器械驱动盒驱动器械转动的轴线相交。

18、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述角度显示件包括机械式倾角仪,所述机械式倾角仪包括设置于所述第二关节组件远端的弧形槽,所述弧形槽的开口处密封有透明窗,所述弧形槽内设有滚珠,沿所述弧形槽弧形边的所述第二关节组件上设有刻度,所述刻度用于显示术前所述第一关节组件的近端与水平面的夹角。

19、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述角度显示件包括设置于所述第二关节组件远端的电子式倾角仪,所述电子式倾角仪包括显示术前所述第一关节组件的近端与水平面的夹角的显示屏。

20、作为上述的手术机械臂的一种可选技术方案,所述电子式倾角仪还包括通讯模块,所述电子式倾角仪检测的夹角数值能通过所述通讯模块传输至手术机器人的控制器。

21、另一方面,提供一种手术机器人,包括底座和设置于所述底座上的上述中任一项所述的手术机械臂。

22、本技术的有益效果:

23、本技术提供的手术机械臂,第二关节组件调整第一关节组件相对人体实施手术点的位置,第一关节组件使器械摆臂在术中按照规定动作,以完成手术,角度显示件显示术前在调整第二关节组件后,第一关节组件的近端与水平面的夹角,使第一关节组件与人体之间留有足够的安全间隙,保证器械在某一自由度旋转的行程能覆盖手术中位于该自由度所需的行程,医生能根据角度显示件直观的观察到第一关节组件的近端与水平面的夹角,且显示的夹角是绝对值,而非相对手术机械臂局部的角度,为术前确定第一关节组件的位置提供了相对定量的参考依据。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.手术机械臂,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,所述第二关节组件包括第二关节和摆臂单元,所述摆臂单元的远端通过所述第二关节与所述第一关节组件的近端连接,所述角度显示件设置于所述摆臂单元的远端。

4.根据权利要求2或3所述的手术机械臂,其特征在于,所述摆臂单元包括依次转动连接的第一摆臂、第二摆臂…、第N-1摆臂和第N摆臂,所述第一摆臂转动安装于底座上,所述第N摆臂为所述摆臂单元的远端。

5.根据权利要求2所述的手术机械臂,其特征在于,所述活动臂单元包括依次转动连接的第一活动臂、第二活动臂和第三活动臂,所述第一活动臂的近端与所述第一关节转动连接,所述第三活动臂的远端与所述器械摆臂转动连接,所述器械摆臂的转动轴线、所述第三活动臂的转动轴线及所述第二活动臂的转动轴线相互平行。

6.根据权利要求5所述的手术机械臂,其特征在于,所述器械摆臂上设有器械驱动盒,所述器械驱动盒驱动器械转动的轴线与所述器械摆臂相对所述第三活动臂转动的轴线不平行,所述第一关节转动的轴线与所述器械驱动盒驱动器械转动的轴线相交。

7.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,所述角度显示件包括机械式倾角仪,所述机械式倾角仪包括设置于所述第二关节组件远端的弧形槽,所述弧形槽的开口处密封有透明窗,所述弧形槽内设有滚珠,沿所述弧形槽弧形边的所述第二关节组件上设有刻度,所述刻度用于显示术前所述第一关节组件的近端与水平面的夹角a。

8.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,所述角度显示件包括设置于所述第二关节组件远端的电子式倾角仪,所述电子式倾角仪包括显示术前所述第一关节组件的近端与水平面的夹角a的显示屏。

9.根据权利要求8所述的手术机械臂,其特征在于,所述电子式倾角仪还包括通讯模块,所述电子式倾角仪检测的夹角a数值能通过所述通讯模块传输至手术机器人的控制器。

10.手术机器人,其特征在于,包括底座和设置于所述底座上的如权利要求1-9中任一项所述的手术机械臂。

...

【技术特征摘要】

1.手术机械臂,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的手术机械臂,其特征在于,所述第二关节组件包括第二关节和摆臂单元,所述摆臂单元的远端通过所述第二关节与所述第一关节组件的近端连接,所述角度显示件设置于所述摆臂单元的远端。

4.根据权利要求2或3所述的手术机械臂,其特征在于,所述摆臂单元包括依次转动连接的第一摆臂、第二摆臂…、第n-1摆臂和第n摆臂,所述第一摆臂转动安装于底座上,所述第n摆臂为所述摆臂单元的远端。

5.根据权利要求2所述的手术机械臂,其特征在于,所述活动臂单元包括依次转动连接的第一活动臂、第二活动臂和第三活动臂,所述第一活动臂的近端与所述第一关节转动连接,所述第三活动臂的远端与所述器械摆臂转动连接,所述器械摆臂的转动轴线、所述第三活动臂的转动轴线及所述第二活动臂的转动轴线相互平行。

6.根据权利要求5所述的手术机械臂,其特征在于,所述器械摆臂上设有器械驱动盒,所述器械驱动盒驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员:安舒扬
申请(专利权)人:瑞龙诺赋上海医疗科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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