肝脏吸附分离软体机器人制造技术

本发明专利技术公开了肝脏吸附分离软体机器人。该机器人系统包括气泵1、控制系统2、扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软气管15、软气管16、软气管17、软手指固定基座18、软手指模块19、软手指模块20、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35、软手指模块36、软手指模块37、软手指吸盘38、软手指空腔39、手指驱动模块40。本发明专利技术软体机器人可实现自动对需要操作的肝脏进行分离。

Liver adsorption and separation software robot

The invention discloses a robot for liver adsorption and separation. The robot system consists of air pump 1, control system 2, extended connector 3, robot base 4, left lower fixed base 5, left upper fixed base 6, stepper motor 7, screw 8, drive gear 9, motor gear 10, left lower fixed base 11, left upper fixed base 12, drive gear 13, drive gear 14, flexible pipe 15, flexible pipe 16, etc. Soft Trachea 17, Soft Finger Fixed Base 18, Soft Finger Module 19, Soft Finger Module 20, Servo Motor 21, Screw Slider 22, Right Lower Fixed Base 23, Right Upper Fixed Base 24, Servo Motor 25, Drive Gear 26, Drive Gear 27, Drive Gear 28, Screw Slider 29, Right Lower Fixed Base 30, Screw 31, Step Motor 32, Electricity Machine gear 33, right upper fixed base 34, soft finger fixed base 35, soft finger module 36, soft finger module 37, soft finger sucker 38, soft finger cavity 39, finger drive module 40. The software robot can automatically separate the liver which needs to be operated.

【技术实现步骤摘要】
肝脏吸附分离软体机器人
本专利技术涉及肝脏吸附分离软体机器人，属于软体机器人领域，具体为软体手指与分离控制部分的结构设计。
技术介绍
当进行肝脏手术时，因医生需要将肝脏手动分离从而实现进一步的手术，如切割病变组织等操作。同时，传统刚性机器手进行分离操作时，控制分离的操作方法较为复杂。而且，这种刚性结构在系统出现故障时对肝脏有严重损伤。截至目前，尚未存在具有自动吸附、分离、对肝脏伤害较小的分离用软体机器人。核心参考文献：GallowayKC,BeckerKP,PhillipsB,etal.SoftRoboticGrippersforBiologicalSamplingonDeepReefs[J].SoftRobotics,2016,3(1):23-33.
技术实现思路
本专利技术提出肝脏吸附分离软体机器人，具有该结构特征的软体机器人通过控制系统调节软手指模块空腔气压，使得软体手指弯曲程度与肝脏表面匹配，通过控制系统操纵气泵对手指模块吸盘抽气，使得肝脏吸附分离软体机器人吸附在肝脏上，对被操作肝脏起到分离作用。肝脏吸附分离软体机器人由多个软手指模块、手指驱动模块、控制系统以及气泵构成。软手指模块包括多个软手指吸盘、一个软手指空腔、多个软气管。手指驱动模块包括多个安装基座、多个驱动齿轮、两个步进电机、两个伺服电机、两根丝杠、一个扩展链接件、一个机器人基座。控制系统包括单片机、电源、导线、气压传感器。软手指模块中的每个软手指空腔及软手指吸盘均通过软气管连接气泵，在软气管末端位置处安装气压传感器，气压传感器通过导线连接控制系统。软体机器人手指安装在手指驱动模块上。控制系统连接气泵，对气泵进行充放气控制。控制系统通过接收各个气压传感器的反馈数据控制气泵充放气，对各个软手指空腔及软手指吸盘进行气压调节，通过手指驱动模块使软手指模块运动，实现对肝脏的自动吸附于分离。本专利技术的优点在于：(1)通过对气泵调节各软手指空腔内部气压，达到软手指曲率与肝脏表面相同；(2)实现吸附在肝脏表面并分离肝脏；(3)结构简单易实现；附图说明图1是本专利技术软体机器人系统组成模块；图2是本专利技术软体机器人的手指模块组成结构；图3是本专利技术软体机器人的手指模块组成结构；图4时本专利技术软体机器人的手指驱动模块传动部分组成结构；其中：1-气泵、2-控制系统、3-扩展连接件、4-机器人基座、5-左下固定底座、6-左上固定底座、7-步进电机、8-丝杠、9-驱动齿轮、10-电机齿轮、11-左下固定底座、12-左上固定底座、13-驱动齿轮、14-驱动齿轮、15-软气管、16-软气管、17-软气管、18-软手指固定基座、19-软手指、20-软手指、21-伺服电机、22-丝杠滑块、23-右下固定底座、24-右上固定底座、25-伺服电机、26-驱动齿轮、27-驱动齿轮、28-驱动齿轮、29-丝杠滑块、30-右下固定底座、31-丝杠、32-步进电机、33-电机齿轮、34-右上固定底座、35-软手指固定基座、36-软手指、37-软手指、38-软手指吸盘、39-软手指空腔、40手指驱动模块。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术是肝脏吸附分离软体机器人，包括气泵1、控制系统2、扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软气管15、软气管16、软气管17、软手指固定基座18、软手指模块19、软手指模块20、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35、软手指模块36、软手指模块37、软手指吸盘38、软手指空腔39、手指驱动模块40。肝脏吸附分离软体机器人由软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37、手指驱动模块40、控制系统2以及气泵1构成。手部模块19包括软手指吸盘38、软气管15、软气管16、软气管17、软手指空腔39。控制系统2包括单片机、电源、导线、气压传感器。驱动模块40包括扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软手指固定基座18、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35。软手指模块19中的软手指吸盘38、软手指空腔39、分别通过软气管15、软气管17、软气管16连接气泵1，在气泵1位置处安装气压传感器，步进电机7、步进电机32、伺服电机21、伺服电机25通过导线连接控制系统2。丝杠滑块22安装有左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12。丝杠滑块29安装有右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34。左下固定底座5、左下固定底座11安装有驱动齿轮9、驱动齿轮13、驱动齿轮14。右下固定底座23、右下固定底座30安装有驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28。左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12安装有软手指固定基座18。右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34安装有软手指固定基座35。控制系统2通过导线连接气泵1，对气泵进行充放气控制。控制系统2通过接收气压传感器的反馈数据控制气泵1充放气，对软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37的软手指空腔39进行气压调节，实现软手指模块的曲率调节。控制系统2通过接收气压传感器的反馈数据控制气泵1充放气，对软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37的软手指吸盘38进行气压调节，实现对肝脏的自动吸附。步进电机7通过丝杆8驱动丝杠滑块22实现手指驱动模块的水平方向移动。步进电机32通过丝杆31驱动丝杠滑块29实现手指驱动模块的水平方向移动。伺服电机21通过电机齿轮10驱动驱动齿轮14，驱动齿轮14驱动驱动齿轮13，驱动齿轮13驱动驱动齿轮9，驱动齿轮9驱动软手指固定基座18实现软手指模块19、软手指模块20的旋转操作。伺服电机25通过电机齿轮33驱动驱动齿轮28，驱动齿轮28驱动驱动齿轮27，驱动齿轮27驱动驱动齿轮26，驱动齿轮26驱动软手指固定基座35实现软手指模块36、软手指模块37的旋转操作。进而实现对肝脏的吸附于分离操作。所述的软手指固定基座18、软手指固定基座35，表现形式可以为多个软手指模块连接孔位、可连接多个软手指模块。所述的软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37可为软体机器人吸附肝脏，也可是软体机器人吸附其他器官或组织。所述的气压传感器可以安装在气泵1处使用，也可安装在软气管15、软气管16、软气管17处使用。所述的气压传感器可以为有源传感器，也可以为无源传感器。所述的软气管15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.肝脏吸附分离软体机器人，其特征在于，包括气泵1、控制系统2、扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软气管15、软气管16、软气管17、软手指固定基座18、软手指模块19、软手指模块20、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35、软手指模块36、软手指模块37、软手指吸盘38、软手指空腔39、手指驱动模块40。肝脏吸附分离软体机器人由软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37、手指驱动模块40、控制系统2以及气泵1构成。手部模块19包括软手指吸盘38、软气管15、软气管16、软气管17、软手指空腔39。控制系统2包括单片机、电源、导线、气压传感器。驱动模块40包括扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软手指固定基座18、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35。软手指模块19中的软手指吸盘38、软手指空腔39、分别通过软气管15、软气管17、软气管16连接气泵1，在气泵1位置处安装气压传感器，步进电机7、步进电机32、伺服电机21、伺服电机25通过导线连接控制系统2。丝杠滑块22安装有左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12。丝杠滑块29安装有右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34。左下固定底座5、左下固定底座11安装有驱动齿轮9、驱动齿轮13、驱动齿轮14。右下固定底座23、右下固定底座30安装有驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28。左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12安装有软手指固定基座18。右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34安装有软手指固定基座35。控制系统2通过导线连接气泵1，对气泵进行充放气控制。控制系统2通过接收气压传感器的反馈数据控制气泵1充放气，对软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37的软手指空腔39进行气压调节，实现软手指模块的曲率调节。控制系统2通过接收气压传感器的反馈数据控制气泵1充放气，对软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37的软手指吸盘38进行气压调节，实现对肝脏的自动吸附。步进电机7通过丝杆8驱动丝杠滑块22实现手指驱动模块的水平方向移动。步进电机32通过丝杆31驱动丝杠滑块29实现手指驱动模块的水平方向移动。伺服电机21通过电机齿轮10驱动驱动齿轮14，驱动齿轮14驱动驱动齿轮13，驱动齿轮13驱动驱动齿轮9，驱动齿轮9驱动软手指固定基座18实现软手指模块19、软手指模块20的旋转操作。伺服电机25通过电机齿轮33驱动驱动齿轮28，驱动齿轮28驱动驱动齿轮27，驱动齿轮27驱动驱动齿轮26，驱动齿轮26驱动软手指固定基座35实现软手指模块36、软手指模块37的旋转操作。进而实现对肝脏的吸附于分离操作。...

【技术特征摘要】
1.肝脏吸附分离软体机器人，其特征在于，包括气泵1、控制系统2、扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软气管15、软气管16、软气管17、软手指固定基座18、软手指模块19、软手指模块20、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35、软手指模块36、软手指模块37、软手指吸盘38、软手指空腔39、手指驱动模块40。肝脏吸附分离软体机器人由软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37、手指驱动模块40、控制系统2以及气泵1构成。手部模块19包括软手指吸盘38、软气管15、软气管16、软气管17、软手指空腔39。控制系统2包括单片机、电源、导线、气压传感器。驱动模块40包括扩展连接件3、机器人基座4、左下固定底座5、左上固定底座6、步进电机7、丝杠8、驱动齿轮9、电机齿轮10、左下固定底座11、左上固定底座12、驱动齿轮13、驱动齿轮14、软手指固定基座18、伺服电机21、丝杠滑块22、右下固定底座23、右上固定底座24、伺服电机25、驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28、丝杠滑块29、右下固定底座30、丝杠31、步进电机32、电机齿轮33、右上固定底座34、软手指固定基座35。软手指模块19中的软手指吸盘38、软手指空腔39、分别通过软气管15、软气管17、软气管16连接气泵1，在气泵1位置处安装气压传感器，步进电机7、步进电机32、伺服电机21、伺服电机25通过导线连接控制系统2。丝杠滑块22安装有左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12。丝杠滑块29安装有右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34。左下固定底座5、左下固定底座11安装有驱动齿轮9、驱动齿轮13、驱动齿轮14。右下固定底座23、右下固定底座30安装有驱动齿轮26、驱动齿轮27、驱动齿轮28。左下固定底座5、左上固定底座6、左下固定底座11、左上固定底座12安装有软手指固定基座18。右下固定底座23、右上固定底座24、右下固定底座30、右上固定底座34安装有软手指固定基座35。控制系统2通过导线连接气泵1，对气泵进行充放气控制。控制系统2通过接收气压传感器的反馈数据控制气泵1充放气，对软手指模块19、软手指模块20、软手指模块36、软手指模块37的软手指空腔39进行气...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏柏泉，刘名扬，王艺华，王洪民，林沛明，汤劼，腾轶超，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11