穿刺机器人制造技术

技术编号:43526371 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-03 12:13
本技术提供了一种穿刺机器人。穿刺机器人包括依次连接的器械驱动组件、第一旋转组件、第二旋转组件和移动组件;器械驱动组件与穿刺件连接以用于驱动穿刺件朝向或远离目标部位运动;第一旋转组件用于驱动器械驱动组件沿第一旋转方向旋转,以使穿刺件进行俯仰运动;第二旋转组件用于驱动第一旋转组件沿第二旋转方向旋转,以使穿刺件进行偏转运动;移动组件用于驱动第二旋转组件沿第一平移方向和/或第二平移方向移动,以使穿刺件进行平移运动。本技术中的穿刺件能实现5个自由度的姿态调整,使得穿刺件可根据目标部位和穿刺路径快速精准的调整到适用的姿态和角度,而且穿刺机器人集成度高,整体体积小,便于与其他医疗设备配合使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械,尤其涉及一种穿刺机器人


技术介绍

1、人工智能的迅速发展和应用场景的不断扩展为医疗领域的进步带来了新的动力,近年来,随着人工智能技术的不断提高,机器人进入到医疗领域,让精准医疗惠及于民。医疗机器人作为人工智能在医疗领域的深化应用,能够辅助医生进行医疗诊断和治疗,从而进一步推动医疗领域的信息化和智能化。医疗机器人已在有关精确控制身体上或身体中的目标处理位置的许多外科手术或立体定向操作中证明了其价值。

2、穿刺是指将穿刺针刺入目标腔内抽取分泌物做化验、向目标腔内注入气体或照影剂做照影检查、或向目标腔内注入药物的一种诊疗技术。公告号为cn106901836b的中国专利申请公开了一种前列腺穿刺手术机器人,包括多个维度的运动机构,能够灵活调整穿刺针的位置和方向。但是,该方案穿刺针的朝向与预定方向之间容易出现偏差,且不易精确控制。公开号为us2021/0015564a1和cn112203611a的专利公开了一种紧凑医疗机器人,该医疗机器人提供以五个或更多个自由度对医疗器械的引导和致动。但该专利技术结构复杂,整体体积和重量均较大,难于与其他医疗设备配合使用

3、可见现有的穿刺机器人存在以下问题:穿刺件姿态调整存在限制,定位精度低,穿刺机器人整体体积大,难于与其他医疗设备配合使用等。

4、因此,有必要提供一种新型的穿刺机器人以解决现有技术中存在的上述问题。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种穿刺机器人,以解决现有的穿刺机器人中穿刺件姿态调整存在限制,定位精度低,穿刺机器人整体体积大,难于与其他医疗设备配合使用的问题。

2、为实现上述目的,本技术的所述穿刺机器人,包括器械驱动组件、第一旋转组件、第二旋转组件和移动组件;所述器械驱动组件与穿刺件连接,所述器械驱动组件用于驱动所述穿刺件朝向或远离目标部位运动;所述第一旋转组件与所述器械驱动组件连接,所述第一旋转组件用于驱动所述器械驱动组件沿第一旋转方向旋转,以使所述穿刺件进行俯仰运动;所述第二旋转组件与所述第一旋转组件连接,所述第二旋转组件用于驱动所述第一旋转组件沿第二旋转方向旋转,以使所述穿刺件进行偏转运动,且所述第二旋转方向与所述第一旋转方向垂直设置;所述移动组件与所述第二旋转组件连接,所述移动组件用于驱动所述第二旋转组件沿第一平移方向和/或第二平移方向移动,以使所述穿刺件进行平移运动,且所述第一平移方向和所述第二平移方向垂直设置。

3、本技术的所述穿刺机器人的有益效果在于:所述穿刺件通过移动组件沿第一平移方向和/或第二平移方向进行移动运动,使得穿刺件能快速精准定位目标部位,所述穿刺件通过第一旋转组件和第二旋转组件进行俯仰运动和偏转运动,使得提高了手术穿刺路径的精确度,而且所述穿刺件在所述器械驱动组件的驱动下能相对目标部位进行进针操作或退针操作,即通过第一旋转组件、第二旋转组件、移动组件和器械驱动组件,使得穿刺件能实现5个自由度的姿态调整,极大丰富了穿刺件穿刺的姿态类型,使得穿刺件可根据目标部位和穿刺路径快速精准的调整到适用的姿态和角度,从而保证了介入穿刺手术可以精准、高效且安全的完成穿刺过程,大大提高了手术的可靠性和安全性,而且所述穿刺机器人集成度高,整体体积小,便于与其他医疗设备配合使用。

4、优选的,所述穿刺机器人还包括角度检测组件,所述角度检测组件包括控制模块、以及分别与所述控制模块连接的第一角度检测件和第二角度检测件,所述第二旋转组件包括顺次连接的第二旋转驱动组件和旋转件,且所述第二旋转驱动组件与所述控制模块连接,所述第一角度检测件设置于所述第二旋转驱动组件以检测所述第二旋转驱动组件的第一旋转角度,所述第二角度检测件设置于所述旋转件以检测所述旋转件的第二旋转角度,所述控制模块用于根据所述第一旋转角度和所述第二旋转角度的比对信息而调节所述第二旋转驱动组件工作。其有益效果在于:通过设置第一角度检测件以对所述第二旋转驱动组件即动力源的旋转角度进行实时监测,通过设置第二角度检测件以对所述旋转件即工作端的实际旋转角度进行实时检测,从而实现双闭环控制,双闭环的控制模式能够更精准地实现角度的偏转,从而实现手术器械的精度定位,提高了手术的安全性。

5、优选的,所述器械驱动组件包括顺次连接的器械驱动件、传动组件和从动组件,所述从动组件与所述穿刺件连接,所述从动组件包括至少2组从动单元,至少2组所述从动单元顺次串联且并排平行设置。其有益效果在于:通过所述从动组件包括至少2组从动单元,至少2组所述从动单元顺次串联且并排平行设置,有利于增大穿刺件的行程,从而使得穿刺件能精准的实现进针操作和退针操作,而且在穿刺件具有相同行程下,至少2组所述从动单元顺次串联且并排平行设置,能极大减小器械驱动组件的整体体积。

6、优选的,所述从动单元包括从动环线和从动轮,所述从动环线为具有开口端的0形结构,且所述从动环线两端的内壁绕设于所述从动轮,相邻所述从动组件的所述从动环线于所述开口端连接,相邻所述从动环线的连接处的外壁设有导向轮。其有益效果在于:通过所述从动环线为具有开口端的0形结构,相邻所述从动组件的所述从动环线于所述开口端连接,有利于增大穿刺件的行程;通过所述从动环线两端的内壁绕设于所述从动轮,相邻所述从动环线的连接处的外壁设有导向轮,以对所述从动环线进行导向,有利于将所述从动组件设计成预设的结构,以减小器械驱动组件的整体体积。

7、优选的,所述穿刺机器人还包括旋转角度限位组件,所述旋转角度限位组件设置于所述旋转件以用于限制所述旋转件的旋转角度,所述旋转件的旋转角度为-60°~60°。其有益效果在于:以避免所述第一旋转组件在所述第二旋转组件的驱动下顺次带动所述器械驱动组件和所述穿刺件沿第二旋转方向旋转进行偏转运动时发生故障而对其他部件造成干涉损坏。

8、优选的,所述器械驱动组件还包括进针固定架,所述从动组件设置于所述进针固定架,所述第一旋转组件包括旋臂梁和第一旋转驱动组件,所述旋臂梁的一端与所述第二旋转组件连接,所述旋臂梁的另一端与所述进针固定架转动连接,所述器械驱动件和所述传动组件设置于所述旋臂梁的收容腔体内,所述第一旋转驱动组件设置于所述旋臂梁的上方,且所述第一旋转驱动组件的一端与所述旋臂梁转动连接,所述第一旋转驱动组件的另一端与所述进针固定架转动连接。其有益效果在于:该设计巧妙,能很好的将所述第一旋转组件和所述器械驱动组件连接,从而使所述穿刺件实现了沿第一旋转方向旋转以进行俯仰运动,而且结构紧凑,有利于减小穿刺机器人的整体体积。

9、优选的,所述进针固定架包括连接固定架、分隔固定架、夹持件和导向件;所述连接固定架朝向所述旋臂梁的第一端部分别设有与所述旋臂梁转动连接的第一连接部和与所述第一旋转驱动组件转动连接的第二连接部,所述连接固定架背向所述旋臂梁的第二端部设有用于收容所述从动单元和所述分隔固定架的收容凹槽;所述分隔固定架设有凸出部和用于收容所述从动单元的收容部,所述凸出部卡设于所述收容凹槽且位于相邻所述从动单元之间;所述夹持件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种穿刺机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的穿刺机器人,其特征在于,还包括角度检测组件,所述角度检测组件包括控制模块、以及分别与所述控制模块连接的第一角度检测件和第二角度检测件,所述第二旋转组件包括顺次连接的第二旋转驱动组件和旋转件,且所述第二旋转驱动组件与所述控制模块连接,所述第一角度检测件设置于所述第二旋转驱动组件以检测所述第二旋转驱动组件的第一旋转角度,所述第二角度检测件设置于所述旋转件以检测所述旋转件的第二旋转角度,所述控制模块用于根据所述第一旋转角度和所述第二旋转角度的比对信息而调节所述第二旋转驱动组件工作。

3.根据权利要求1所述的穿刺机器人,其特征在于,所述器械驱动组件包括顺次连接的器械驱动件、传动组件和从动组件,所述从动组件与所述穿刺件连接,所述从动组件包括至少2组从动单元,至少2组所述从动单元顺次串联且并排平行设置。

4.根据权利要求3所述的穿刺机器人,其特征在于,所述从动单元包括从动环线和从动轮,所述从动环线为具有开口端的0形结构,且所述从动环线两端的内壁绕设于所述从动轮,相邻所述从动组件的所述从动环线于所述开口端连接,相邻所述从动环线的连接处的外壁设有导向轮。

5.根据权利要求2所述的穿刺机器人,其特征在于,还包括旋转角度限位组件,所述旋转角度限位组件设置于所述旋转件以用于限制所述旋转件的旋转角度,所述旋转件的旋转角度为-60°~60°。

6.根据权利要求3所述的穿刺机器人,其特征在于,所述器械驱动组件还包括进针固定架,所述从动组件设置于所述进针固定架,所述第一旋转组件包括旋臂梁和第一旋转驱动组件,所述旋臂梁的一端与所述第二旋转组件连接,所述旋臂梁的另一端与所述进针固定架转动连接,所述器械驱动件和所述传动组件设置于所述旋臂梁的收容腔体内,所述第一旋转驱动组件设置于所述旋臂梁的上方,且所述第一旋转驱动组件的一端与所述旋臂梁转动连接,所述第一旋转驱动组件的另一端与所述进针固定架转动连接。

7.根据权利要求6所述的穿刺机器人,其特征在于,所述进针固定架包括连接固定架、分隔固定架、夹持件和导向件;

8.根据权利要求5所述的穿刺机器人,其特征在于,所述第二旋转驱动组件包括第二旋转运动驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、蜗杆和蜗轮,所述主动齿轮与所述第二旋转运动驱动电机连接,且所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合,所述从动齿轮与所述蜗杆连接,所述蜗轮套设于所述蜗杆外且与所述旋转件啮合,所述旋转件与所述第一旋转组件连接;

9.根据权利要求8所述的穿刺机器人,其特征在于,所述旋转角度限位组件包括弧形限位槽和限位杆,所述弧形限位槽沿所述旋转件的周向方向设置于所述旋转件的旋转部,所述限位杆固定设置于所述盖板且贯穿所述弧形限位槽设置。

10.根据权利要求1所述的穿刺机器人,其特征在于,所述移动组件包括第一移动组件和第二移动组件;

11.根据权利要求7所述的穿刺机器人,其特征在于,所述分隔固定架设有至少一个,当所述分隔固定架的数目至少为2,所述分隔固定架具有以下特征:

12.根据权利要求6所述的穿刺机器人,其特征在于,所述传动组件包括涡轮和蜗杆,所述涡轮套设于所述蜗杆外且与所述器械驱动件连接,所述蜗杆与所述从动组件通过连接件连接;

13.根据权利要求2所述的穿刺机器人,其特征在于,所述第一角度检测件和所述第二角度检测件均包括增量式编码器和绝对式编码器中的任意一种。

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【技术特征摘要】

1.一种穿刺机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的穿刺机器人,其特征在于,还包括角度检测组件,所述角度检测组件包括控制模块、以及分别与所述控制模块连接的第一角度检测件和第二角度检测件,所述第二旋转组件包括顺次连接的第二旋转驱动组件和旋转件,且所述第二旋转驱动组件与所述控制模块连接,所述第一角度检测件设置于所述第二旋转驱动组件以检测所述第二旋转驱动组件的第一旋转角度,所述第二角度检测件设置于所述旋转件以检测所述旋转件的第二旋转角度,所述控制模块用于根据所述第一旋转角度和所述第二旋转角度的比对信息而调节所述第二旋转驱动组件工作。

3.根据权利要求1所述的穿刺机器人,其特征在于,所述器械驱动组件包括顺次连接的器械驱动件、传动组件和从动组件,所述从动组件与所述穿刺件连接,所述从动组件包括至少2组从动单元,至少2组所述从动单元顺次串联且并排平行设置。

4.根据权利要求3所述的穿刺机器人,其特征在于,所述从动单元包括从动环线和从动轮,所述从动环线为具有开口端的0形结构,且所述从动环线两端的内壁绕设于所述从动轮,相邻所述从动组件的所述从动环线于所述开口端连接,相邻所述从动环线的连接处的外壁设有导向轮。

5.根据权利要求2所述的穿刺机器人,其特征在于,还包括旋转角度限位组件,所述旋转角度限位组件设置于所述旋转件以用于限制所述旋转件的旋转角度,所述旋转件的旋转角度为-60°~60°。

6.根据权利要求3所述的穿刺机器人,其特征在于,所述器械驱动组件还包括进针固定架,所述从动组件设置于所述进针固定架,所述第一旋转组件包括旋臂梁和第一旋转驱动组件,所述旋臂梁的一端与所述第二旋转组件连接,所述旋臂梁的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员:王少白吴警吕文尔雷硕
申请(专利权)人:上海卓昕医疗科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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