用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，包括弧形导轨、设置在所述弧形导轨上的进针机构、弧形运动驱动机构及转动驱动机构。本发明专利技术通过转动驱动机构带动弧形导轨及其上的整个进针机构和弧形运动驱动机构做旋转运动，通过弧形运动驱动机构带动进针机构在弧形导轨上沿弧形运动，通过两种运动的复合，使穿刺针的进针点位置固定不动，而其进针角度能实现任意调节，从而实现对进针姿态的调节，实现精准穿刺进针。本发明专利技术通过设置弹针组件，能实现穿刺针的快速进针，能减轻人体的疼痛感；而后再通过驱动组件实现平稳慢速的进针，直到病灶点。

RCM Acupuncture Device with Arc Guide for Minimally Invasive Surgical Puncture Robot

The invention discloses an arc guide RCM needling device for a minimally invasive surgical puncture robot, which comprises an arc guide, a needling mechanism arranged on the arc guide, an arc motion driving mechanism and a rotation driving mechanism. The invention drives the arc guide rail and the whole needle insertion mechanism and the arc motion driving mechanism to rotate, drives the needle insertion mechanism along the arc motion on the arc guide rail through the arc motion driving mechanism, and fixes the needle entry point position through the combination of two kinds of motion, and the needle insertion angle can be adjusted arbitrarily, thus realizing needle insertion. Adjustment of posture to achieve accurate puncture needle insertion. By setting a bullet needle assembly, the invention can realize the rapid needling of the puncture needle and reduce the pain of the human body, and then realize the stable and slow needling through the driving component until the focus point.

【技术实现步骤摘要】
用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置
本专利技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置。
技术介绍
微创手术是利用细长的杆状手术工具通过人体表面的微小切口探入体内进行手术操作的。与传统的开口手术相比，它可以减少手术切口及手术疤痕、缩短恢复时间、减少出血量及并发症等；可以看出，微创手术具有开口手术所无法比拟的优越性，因此受到了广大患者和医生的青睐，目前微创技术已经在多个临床领域中得到应用。但目前的微创手术基本上是由经验丰富的医师来完成，但现实情况是，经验丰富的医师有限，穿刺手术过程持续时间较长，医师的精力有限，从而限制了微创手术的推广。由于微创手术所具有的优点，及其在操作上存在的这些困难，也使得医生期望获得辅助设备以方便实施并能够在更多领域中开展这类手术。将机器人技术与传统的微创技术相结合的穿刺针机器人被普遍认为是一种有效地解决传统微创技术缺点的方法。穿刺针机器人一般包括机器人手臂、设置在机器人手臂末端的RCM进针装置，RCM进针装置包括RCM机构和进针机构。机器人手臂可自由移动，用于实现穿刺点的定位，RCM机构则用于对穿刺针的穿刺姿态(穿刺角度)进行调节，穿刺针机构用于最终实现穿刺进行，使穿刺针达到病灶点。但现有的进针装置存在结构复杂、进针机构进针模式单一(缺乏快速进针模式，病人穿刺疼痛感强烈)、装置整体重量大不方便控制等问题，难以满足穿刺针机器人的应用需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，包括弧形导轨、设置在所述弧形导轨上的进针机构、用于驱动所述进针机构在所述弧形导轨上沿弧形滑动的弧形运动驱动机构及设置在所述弧形导轨上的用于驱动所述弧形导轨做旋转运动的转动驱动机构；所述进针机构包括盒体、沿长度方向设置于所述盒体内的直线导轨、设置在所述直线导轨上的进针滑块、内端设置在所述进针滑块上且外端沿长度方向穿出所述盒体的穿刺针及用于驱动所述进针滑块在所述直线导轨上滑动的进针驱动组件，所述盒体上设置有供所述穿刺针穿出的穿刺针导向座。优选的是，所述进针滑块包括滑动设置在所述直线导轨上的下滑块、开设在所述下滑块的上表面上的滑槽、滑动设置在所述滑槽内的上滑块及固接在所述上滑块上的穿刺针固定座，所述穿刺针的内端设置在所述穿刺针固定座上；所述穿刺针固定座侧部设置有挡板。优选的是，所述盒体内还设置有弹针组件，所述弹针组件包括设置在所述进针滑块侧部的电磁铁及设置在所述电磁铁上的电磁铁导杆，所述电磁铁导杆垂直设置于所述挡板的侧部，用于推动所述上滑块在所述滑槽内滑动；所述滑槽的两端均设置有用于对所述上滑块进行限位的限位块。优选的是，所述同步带的侧部还设置有导向轮。优选的是，所述进针驱动组件包括进针电机、与所述进针电机的输出轴驱动连接的蜗轮蜗杆箱、与所述蜗轮蜗杆箱的输出轴驱动连接的主动轮、沿所述盒体的长度方向设置在所述主动轮对侧的从动轮及设置在所述主动轮和从动轮之间的同步带；所述下滑块通过压紧件与所述同步带连接，压紧件包括压紧片和用于将所述压紧固接在所述下滑块上的固定螺丝，所述固定螺丝将同步带固定在压紧片和下滑块之间。优选的是，所述弧形导轨包括导轨本体、分别设置在所述导轨本体上下两侧的上凸缘和下凸缘及设置在所述导轨本体的外滑道上的外齿部。优选的是，所述盒体上连接有安装板，所述安装板的底部设置有上下对称布置的上卡块和下卡块，所述上卡块两侧均设置有与所述安装板固接的上导向轴承，所述下卡块两侧设置有与所述安装板固接的下导向轴承，所述上卡块和下卡块相对的两面上均设置有卡槽，通过卡槽分别卡设在所述导轨本体的上凸缘和下凸缘上；所述上导向轴承和下导向轴承的轴承外壁上均开设有导向槽，通过导向槽分别卡设在所述导轨本体的上凸缘和下凸缘上。优选的是，所述弧形运动驱动机构包括与所述安装板固接的转接板、设置在所述转接板上的弧形运动驱动电机及驱动连接于所述弧形运动驱动电机的输出轴上的与所述导轨本体的外齿部啮合的外齿轮；所述转动驱动机构包括承载板、设置在所述承载板上的转动驱动电机及一端与所述转动驱动电机的输出轴连接且另一端与所述导轨本体连接的连接板。优选的是，所述外齿轮和导轨本体上均贯通设置有若干开孔。优选的是，所述上凸缘和下凸缘外表面、卡槽和导向槽的内表面均设置有保护涂层，所述保护涂层通过喷涂保护涂料后，再经干燥制得；所述保护涂层包括以下重量份的原料：本专利技术的有益效果是：本专利技术的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，通过转动驱动机构带动弧形导轨及其上的整个进针机构和弧形运动驱动机构做旋转运动，通过弧形运动驱动机构带动进针机构在弧形导轨上沿弧形运动，通过两种运动的复合，使穿刺针的进针点位置固定不动，而其进针角度能实现任意调节，从而实现对进针姿态的调节，实现精准穿刺进针。本专利技术通过设置弹针组件，能实现穿刺针的快速进针，能减轻人体的疼痛感；而后再通过驱动组件实现平稳慢速的进针，直到病灶点；本专利技术通过设置保护涂层，能减小弧形导轨和上下卡块、上下导向轴承接触面之间的摩擦力，增强两者的强度，延长使用寿命。通过在外齿轮和导轨本体上设置有开孔，能防止外齿轮和导轨本体上的外齿部啮合运动时出现卡死的现象。本专利技术结构简单，组件布置紧凑、传动效率高，操作方便，具有很好的应用前景。附图说明图1为本专利技术的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置的结构示意图；图2为本专利技术的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置的另一个视角的结构示意图；图3为本专利技术的安装板的结构示意图；图4为本专利技术的弧形导轨的结构示意图；图5为本专利技术的进针机构的结构示意图；图6为本专利技术的进针滑块的结构示意图；图7为本专利技术的压紧块与同步带配合的示意图。附图标记说明：1—盒体；2—直线导轨；3—进针滑块；4—穿刺针；5—驱动组件；6—弹针组件；—弧形导轨；8—弧形运动驱动机构；9—转动驱动机构；10—穿刺针导向座；11—安装板；30—下滑块；31—滑槽；32—上滑块；33—穿刺针固定座；34—挡板；35—限位块；50—电机；51—蜗轮蜗杆箱；52—主动轮；53—从动轮；54—同步带；55—压紧件；56—导向轮；60—电磁铁；61—电磁铁导杆；70—导轨本体；71—上凸缘；72—下凸缘；73—外齿部；83—开孔；80—转接板；81—弧形运动驱动电机；82—外齿轮；90—承载板；91—转动驱动电机；92—连接板；100—进针机构；110—上卡块；111—下卡块；112—上导向轴承；113—下导向轴承；114—卡槽；115—导向槽；550—压紧片；551—固定螺丝。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。如果机构的某一部分或某一点在运动过程中始终通过远离机构本身的一个固定点(或被约束在一个非常小的空间内)，并且该点无物理铰链约束，那么这类机构就可以称为“远端虚拟支点机构”(RemoteCenterofMo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，其特征在于，包括弧形导轨、设置在所述弧形导轨上的进针机构、用于驱动所述进针机构在所述弧形导轨上沿弧形滑动的弧形运动驱动机构及设置在所述弧形导轨上的用于驱动所述弧形导轨做旋转运动的转动驱动机构；所述进针机构包括盒体、沿长度方向设置于所述盒体内的直线导轨、设置在所述直线导轨上的进针滑块、内端设置在所述进针滑块上且外端沿长度方向穿出所述盒体的穿刺针及用于驱动所述进针滑块在所述直线导轨上滑动的进针驱动组件，所述盒体上设置有供所述穿刺针穿出的穿刺针导向座，所述盒体上还设置有安装板。

【技术特征摘要】
1.一种用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，其特征在于，包括弧形导轨、设置在所述弧形导轨上的进针机构、用于驱动所述进针机构在所述弧形导轨上沿弧形滑动的弧形运动驱动机构及设置在所述弧形导轨上的用于驱动所述弧形导轨做旋转运动的转动驱动机构；所述进针机构包括盒体、沿长度方向设置于所述盒体内的直线导轨、设置在所述直线导轨上的进针滑块、内端设置在所述进针滑块上且外端沿长度方向穿出所述盒体的穿刺针及用于驱动所述进针滑块在所述直线导轨上滑动的进针驱动组件，所述盒体上设置有供所述穿刺针穿出的穿刺针导向座，所述盒体上还设置有安装板。2.根据权利要求1所述的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，其特征在于，所述进针滑块包括滑动设置在所述直线导轨上的下滑块、开设在所述下滑块的上表面上的滑槽、滑动设置在所述滑槽内的上滑块及固接在所述上滑块上的穿刺针固定座，所述穿刺针的内端设置在所述穿刺针固定座上；所述穿刺针固定座侧部设置有挡板。3.根据权利要求2所述的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，其特征在于，所述盒体内还设置有弹针组件，所述弹针组件包括设置在所述进针滑块侧部的电磁铁及设置在所述电磁铁上的电磁铁导杆，所述电磁铁导杆垂直设置于所述挡板的侧部，用于推动所述上滑块在所述滑槽内滑动；所述滑槽的两端均设置有用于对所述上滑块进行限位的限位块。4.根据权利要求1所述的用于微创手术穿刺机器人的弧形导轨RCM进针装置，其特征在于，所述进针驱动组件包括进针电机、与所述进针电机的输出轴驱动连接的蜗轮蜗杆箱、与所述蜗轮蜗杆箱的输出轴驱动连接的主动轮、沿所述盒体的长度方向设置在所述主动轮对侧的从动轮及设置在所述主动轮和从动轮之间的同步带；所述下滑块通过压紧件与所述同步带连接，压紧件包括压紧片和用于将所述压紧固接在所述下滑块上的固定螺丝，所述固...

【专利技术属性】
技术研发人员：储雨奕，郭凯，贾朋飞，刘永峰，张莹莹，赵莎莎，刘斌，顾国刚，杨洪波，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32