医用机械臂制造技术

本实用新型专利技术提供一种医用机械臂，包括串联机械臂、并联机械臂及医疗部件；所述串联机械臂可执行一个或多个自由度运动，所述并联机械臂可执行多个自由度运动，所述并联机械臂与所述串联机械臂连接，所述并联机械臂与所述医疗部件连接；所述串联机械臂用于带动所述并联机械臂及所述医疗部件运动至指令位置，所述并联机械臂用于调整所述医疗部件的位置和/或角度。串联机械臂的工作空间大，并联机械臂无累计误差且精度高；使得医用机械臂的工作空间大、灵活性高，还能够调整医疗部件的角度及位置，保证手术的准确性、安全性。

Medical robotic arm

The utility model provides a medical manipulator, which comprises a series manipulator, a parallel manipulator and a medical component; the serial manipulator can perform one or more degrees of freedom motions; the parallel manipulator can perform multiple degrees of freedom motions; the parallel manipulator is connected with the serial manipulator; the parallel manipulator and the parallel manipulator are connected with each other. The medical component is connected; the serial manipulator is used to drive the parallel manipulator and the medical component to the command position, and the parallel manipulator is used to adjust the position and/or angle of the medical component. The series manipulator has large workspace, no cumulative error and high precision, which makes the workspace of the medical manipulator large, high flexibility, and can adjust the angle and position of the medical components to ensure the accuracy and safety of the operation.

【技术实现步骤摘要】
医用机械臂
本技术涉及医用设备
，特别是涉及一种医用机械臂。
技术介绍
穿刺活检、放射性粒子植入及射频消融等是临床诊断与治疗的重要手段，当病灶区域存在位置较深、手术暴露空间狭窄、内含神经等重要结构的问题时，徒手穿刺的成功率低且并发症高，即使在CT引导或神经导航辅助下穿刺，神经血管意外损伤的病例也不少见。随着图像和导航技术的应用，微创外科机器人在手术中主要用于导航定位和辅助插入手术工具。目前，通常使用串联机构机械臂或并联机构机械臂进行介入手术，但是，串联机构机械臂容易存在累计误差，导致穿刺针入针位置与预设位置存在偏差，存在安全隐患；并联机构机械臂存在工作空间小的问题，这会导致穿刺针无法到达穿刺位置，进而影响手术的后续进程。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前串联机构机械臂存在累计误差以及并联机构机械臂存在工作空间小的问题，提供一种能够在保证工作空间大的同时消除累计误差以保证手术准确性的医用机械臂。上述目的通过下述技术方案实现：一种医用机械臂，包括串联机械臂、并联机械臂及医疗部件；所述串联机械臂可执行一个或多个自由度运动，所述并联机械臂可执行多个自由度运动，所述并联机械臂与所述串联机械臂连接，所述并联机械臂与所述医疗部件连接；所述串联机械臂用于带动所述并联机械臂及所述医疗部件运动至指令位置，所述并联机械臂用于调整所述医疗部件的位置和/或角度。在其中一个实施例中，所述并联机械臂包括安装部、多个第一伸缩部件及多个第一驱动件，所述医疗部件安装于所述安装部上，多个所述第一驱动件分别驱动多个所述第一伸缩部件做伸缩运动和/旋转运动。在其中一个实施例中，所述医用机械臂还包括多个平行设置的第二伸缩部件及多个第二驱动件，多个所述第二伸缩部件分别与多个所述第一伸缩部件的另一端可转动连接，所述第一伸缩部件通过所述第二伸缩部件与所述串联机械臂连接；多个所述第二驱动件分别驱动多个所述第二伸缩部件做伸缩运动和/或旋转运动。在其中一个实施例中，每个所述第一伸缩部件和/或所述第二伸缩部件中均设置位姿检测件，所述位姿检测件用于检测所述第一伸缩部件的位移和/或角度信息。在其中一个实施例中，所述医用机械臂还包括控制芯片，所述控制芯片分别与所述位姿检测件、所述第一驱动件及所述第二驱动件电连接。在其中一个实施例中，所述并联机械臂还包括可旋转部件，每个所述第一伸缩部件与所述第二伸缩部件之间和/或每个所述第一伸缩部件与所述安装部之间通过所述可旋转部件连接。在其中一个实施例中，所述医疗部件包括手术针或超声探头；所述位姿检测件包括编码器或加速度传感器。在其中一个实施例中，所述安装部上具有多个安装位，所述安装位用于可拆卸安装所述医疗部件，或者，所述安装位用于可拆卸安装所述医疗部件与辅助设备。在其中一个实施例中，所述并联机械臂还包括外壳，所述外壳包裹多个所述第二伸缩部件，或者，所述外壳包裹多个所述第一伸缩部件与多个所述第二伸缩部件。在其中一个实施例中，所述串联机械臂的输出轴上设置连接法兰，所述并联机械臂的末端设置过度法兰，所述过度法兰与所述连接法兰配合连接。采用上述技术方案后，本技术的有益效果为：本技术的医用机械臂，采用并联机械臂与串联机械臂相连接的方式带动医疗部件运动，并联机械臂连接串联机械臂与医疗部件，串联机械臂带动并联机械臂及医疗部件运动到预定操作位置后，并联机械臂带动医疗部件运动，使得医疗部件对准患者的病灶位置；串联机械臂的工作空间大，并联机械臂无累计误差且精度高；有效的解决目前串联机构机械臂存在累计误差以及并联机构机械臂存在工作空间小的问题；使得医用机械臂的工作空间大、灵活性高。本技术的医用机械臂在操作之前利用串联机械臂与并联机械臂冗余的自由度对患者进行避障，并通过并联机械臂消除串联机械臂累积的误差，同时并联机械臂能够调整医疗部件的角度及位置，保证手术的准确性、安全性。附图说明图1为本技术一实施例的医用机械手对患者的头部进行穿刺介入手术的示意图；图2为图1所示的医用机械臂中并联机械臂上安装医疗部件的示意图；其中：100-医用机械臂；110-串联机械臂；120-并联机械臂；121-第一伸缩部件；122-第二伸缩部件；123-安装部；124-可旋转部件；125-外壳；130-医疗部件；200-患者的头部。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本技术的进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。参见图1和图2，本技术提供一种医用机械臂100，该医用机械臂100用于对患者的病灶位置进行穿刺介入手术或者扫描等操作。当患者的病灶位置较深如在脑部或者胸腹等区域时，采用本技术医用机械臂100进行穿刺介入手术能够实现紧密入针定位及角度控制，保证手术的精度，避免医护人员徒手操作导致的成功率低且并发症高的问题，进而保证手术的准确性。在本技术中，医用机械臂100包括串联机械臂110、并联机械臂120及医疗部件130。串联机械臂110可执行一个或多个自由度，并联机械臂120可执行多个自由度，并联机械臂120与串联机械臂110连接，并联机械臂120与医疗部件130连接。本实施例中，串联机械臂110可执行多个自由度。可执行多个自由度的串联机械臂110具有工作空间大，运动分析较容易的特点，适于大行程的定位运动。并联机械臂120具有无累计误差、精度高、结构紧凑且刚度较高的特点，适合小行程精密作业。由于串联机械臂110的工作空间大，串联机械臂110能够带动并联机械臂120及其上的医疗部件130运动至任一所需位置；由于并联机械臂120的精度高、无累计误差，然后再通过并联机械臂120对医疗部件130的进行细微调节，有效的解决目前串联机构机械臂存在累计误差以及并联机构机械臂存在工作空间小的问题，实现医疗部件130的精密入针定位以及角度调节，保证手术的准确性。可以理解的是，由于并联机械臂120的运动行程小，通过串联机械臂110带动并联机械臂120运动至任一所需位置，以满足运动行程要求；而且，串联机械臂11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用机械臂，其特征在于，包括串联机械臂、并联机械臂及医疗部件；所述串联机械臂可执行一个或多个自由度运动，所述并联机械臂可执行多个自由度运动，所述并联机械臂与所述串联机械臂连接，所述并联机械臂与所述医疗部件连接；所述串联机械臂用于带动所述并联机械臂及所述医疗部件运动至指令位置，所述并联机械臂用于调整所述医疗部件的位置和/或角度。

【技术特征摘要】
1.一种医用机械臂，其特征在于，包括串联机械臂、并联机械臂及医疗部件；所述串联机械臂可执行一个或多个自由度运动，所述并联机械臂可执行多个自由度运动，所述并联机械臂与所述串联机械臂连接，所述并联机械臂与所述医疗部件连接；所述串联机械臂用于带动所述并联机械臂及所述医疗部件运动至指令位置，所述并联机械臂用于调整所述医疗部件的位置和/或角度。2.根据权利要求1所述的医用机械臂，其特征在于，所述并联机械臂包括安装部、多个第一伸缩部件及多个第一驱动件，所述医疗部件安装于所述安装部上，多个所述第一驱动件分别驱动多个所述第一伸缩部件做伸缩运动和/旋转运动。3.根据权利要求2所述的医用机械臂，其特征在于，所述医用机械臂还包括多个平行设置的第二伸缩部件及多个第二驱动件，多个所述第二伸缩部件分别与多个所述第一伸缩部件的另一端可转动连接，所述第一伸缩部件通过所述第二伸缩部件与所述串联机械臂连接；多个所述第二驱动件分别驱动多个所述第二伸缩部件做伸缩运动和/或旋转运动。4.根据权利要求3所述的医用机械臂，其特征在于，每个所述第一伸缩部件和/或所述第二伸缩部件中均设置位姿检测件，所述位姿检测件用于检测所述第一伸缩部件的位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑，朱良凡，方啸，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31