一种末端执行器及操作方法技术

本发明专利技术提供了一种末端执行器及操作方法，末端执行器包括执行器本体和支撑件，所述执行器本体包括框架和安装块，所述安装块以可移动的方式安装在所述框架内，所述支撑件设置在所述安装块上，所述支撑件用于安装手术针，所述安装块通过所述支撑件带动所述手术针实现穿刺。末端执行器的操作方法包括如下步骤：a)通过控制模块开启悬臂，将手术针放于悬臂上；b)通过控制模块夹紧悬臂；c)通过控制模块设置穿刺深度；d)通过机械臂将定位装置移动至指定位置，并调整穿刺方向；e)通过控制模块，旋转手术针；f)推进手术针，直至设定距离；g)开启悬臂，释放手术针，穿刺结束。

An End Actuator and Its Operation Method

The invention provides an end-effector and an operation method. The end-effector includes an actuator body and a supporting member. The actuator body includes a frame and an installation block, which are mounted in a movable manner within the framework. The supporting member is arranged on the installation block, which is used to install a surgical needle. The installation block is driven by the supporting member. Describe the operation needle to achieve puncture. The operation method of the end effector includes the following steps: a) opening the cantilever through the control module and placing the needle on the cantilever; b) clamping the cantilever through the control module; c) setting the puncture depth through the control module; d) moving the positioning device to the designated position through the manipulator and adjusting the puncture direction; e) rotating the needle through the control module; f) pushing the needle until the distance is set. (g) Open the cantilever, release the needle and end the puncture.

【技术实现步骤摘要】
一种末端执行器及操作方法
本申请涉及但不限于医用器械领域，特别是一种末端执行器及操作方法。
技术介绍
肿瘤是指细胞在各种促突变因素作用下，局部组织细胞发生突变，不断恶性增生所形成的新组织，根据其对人体的危害程度，又可将其分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类，其中恶性肿瘤也被称为癌症。肿瘤疾病严重危害人类的健康及生命，但肿瘤的发现时期、正确的诊断方式和及时的治疗对其预后有着至关重要的影响。可以说，肿瘤发现的时期越早，患者的存活率越高。判断某一组织是否为肿瘤的标准是病理学诊断，其通过提取病灶处组织，并对其进行一些列处理和观察，从而判断该组织是否为肿瘤，或该组织为肿瘤的哪一发展阶段。穿刺活检手术是获取病理诊断样本的主要途径，通过影像学扫描确定患者体内的肿瘤位置；之后，由医生规划手术路径和穿刺深度，选择穿刺点，并在患者体外进行标定、消毒和麻醉；随后，医生拿住手术针，沿之前设定好的方向刺入患者体内一定深度；再后，重新进行影像学扫描，以确认手术针是否扎中肿瘤，如果没有扎中，则重复上述流程；扎中肿瘤后，提取肿瘤组织，以供病理诊断；最后，抽出手术针，为患者消毒止血，结束手术。目前，由于缺少相应的辅助设备，穿刺手术只能通过医生徒手将手术针刺入患者体内。因此，医生手部的微小抖动和患者肌体组织对手术针的阻力都会使手术针在穿刺过程中偏离预设路径。部分辅助医学设备，如：CT或超声波，因辐射剂量大或测量精度低等而存在较大的局限性，并且无法对小型肿瘤进行诊断。
技术实现思路
为了达到本专利技术的目的，本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种末端执行器，包括执行器本体和悬臂，所述执行器本体包括框架和安装块，所述安装块安装在所述框架内，所述悬臂安装在所述安装块上，所述悬臂上安装有手术针，所述安装块通过所述悬臂带动所述手术针实现穿刺。本专利技术实施例还提供了一种末端执行器的操作方法，使用上述的末端执行器，包括如下步骤：a)通过控制模块开启悬臂，将手术针放于悬臂上；b)通过控制模块夹紧悬臂；c)通过控制模块设置穿刺深度；d)通过机械臂将定位装置移动至指定位置，并调整穿刺方向；e)通过控制模块，旋转手术针；f)推进手术针，直至设定距离；g)开启悬臂，释放手术针，穿刺结束。相比于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的末端执行器，通过安装块带动手术针进行穿刺，降低了穿刺过程中手术针的偏移，大幅提高了手术针的穿刺位置及深度上的准确性，并且，本专利技术实施例提供的末端执行器在穿刺后能够迅速释放手术针，避免了对人体可能造成的潜在伤害。此外，本专利技术实施例提供的末端执行器结构简单，工作可靠性高，使用寿命长，可适用于市面上大部分手术针，大大提高了该定位装置的实用性。本专利技术实施例提供的末端执行器的操作方法，操作简单，可辅助操作人员(医生)提高穿刺手术的穿刺精度，降低手术对人体的损伤。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为本专利技术实施例所述的末端执行器的结构示意图一；图2为本专利技术实施例所述的末端执行器的结构示意图二；图3为本专利技术实施例所述的末端执行器的结构示意图三；图4为本专利技术实施例所述的紧固件和导向件的安装示意图；图5为本专利技术实施例所述的第一紧固件的结构示意图一；图6为本专利技术实施例所述的第一紧固件的结构示意图二；图7为本专利技术实施例所述的第二紧固件的结构示意图；图8为本专利技术实施例所述的导向件的结构示意图一；图9为本专利技术实施例所述的导向件的结构示意图二；图10为本专利技术实施例所述的悬臂的结构示意图(夹紧状态)；图11为本专利技术实施例所述的悬臂的结构示意图(开启状态)。图示说明：11-执行器本体，111-第一按钮，112-第二按钮，12-位置控制器，13-操作杆，14-悬臂，141-第一悬臂，142-第二悬臂，143-安装部，144-固定部，145-活动部，15-丝杠，16-第一安装块，17-第二安装块，18-挡板，2-手术针，21-导向件，22-紧固件，221-第一紧固件，222-第二紧固件。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术实施例提供了一种末端执行器，如图1和图2所示，包括执行器本体和支撑件，执行器本体包括框架和安装块，安装块以可移动的方式安装在框架内，支撑件安装在安装块上，支撑件上安装有手术针，安装块通过支撑件带动手术针实现穿刺。在一示例性实施例中，安装块包括第一安装块和第二安装块；第一安装块可滑动的安装在框架内，第二安装块固定在框架的一端。在一示例性实施例中，第一支撑件包括第一悬臂和紧固件，第二支撑件包括第二悬臂和导向件，第一悬臂141支撑紧固件22，第二悬臂142支撑导向件21。应当注意的是，支撑件还可设置为其他支撑结构，例如，在执行器本体上设置通孔使手术针穿过，用于固定支撑手术针，本申请对此并不限制。具体地，末端执行器还可包括操作杆13，操作杆13和悬臂14均设置在执行器本体11上，手术针2通过悬臂14安装在末端执行器上。操作杆13控制手术针2的前进与后退，悬臂14用于支撑手术针2，并限制手术针2的径向晃动，位置控制器12用于限定手术针2的前进距离，例如：当位置控制器12将手术针2的前进距离限定为200mm后，当操作杆13推动手术针2前进200mm后，则无法再通过操作杆13推动手术针2再向前运动。当然，除采用操作杆13手动推动第一安装16块从而带动手术针2前进外，还可采用电机带动的控制方式推动手术针前进，本申请对此并不限制。在一示例性实施例中，第一悬臂141用于支撑第一紧固件221，第一悬臂141可带动第一紧固件221和第二紧固件222一同沿轴向方向(手术针的轴向方向)移动；第二悬臂142固定不动。应保证悬臂与第一紧固件221、导向件21接触良好。导向件21的结构如图8和图9所示。两个悬臂(第一悬臂141和第二悬臂142)均安装在执行器本体上，与第一紧固件221、导向件21分别卡接，如图10和图11所示分别为悬臂的夹紧状态和松开状态。第一悬臂和第二悬臂均受一电机驱动，可以打开或关闭，在打开时，手术针2处于自由活动状态，在关闭时，手术针2处于被夹紧状态。本专利技术实施例提供的末端执行器，通过末端执行器带动手术针2进行穿刺，降低了穿刺过程中手术针2偏移和由手术针2诱发肿瘤位置偏移的情况，大幅提高了手术针2的穿刺位置及深度上的准确性。此外，本专利技术实施例提供的末端执行器结构简单，工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该定位装置的实用性。具体地，悬臂包括安装部143、固定部144、活动部145和连接件，安装部143用于将固定部144固定在执行器本体上，固定部144上设置有V形凹槽，活动部145上为斜面，活动部145的斜面与固定部144的凹槽组合后(即悬臂夹紧时)呈三角形。活动部145通过连接件可滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种末端执行器，其特征在于：包括执行器本体和支撑件，所述执行器本体包括框架和安装块，所述安装块以可移动的方式安装在所述框架内，所述支撑件设置在所述安装块上，所述支撑件用于安装手术针，所述安装块通过所述支撑件带动所述手术针实现穿刺。

【技术特征摘要】
1.一种末端执行器，其特征在于：包括执行器本体和支撑件，所述执行器本体包括框架和安装块，所述安装块以可移动的方式安装在所述框架内，所述支撑件设置在所述安装块上，所述支撑件用于安装手术针，所述安装块通过所述支撑件带动所述手术针实现穿刺。2.根据权利要求1所述的末端执行器，其特征在于：所述支撑件包括设置在所述安装块上的紧固件，所述紧固件用于将手术针固定在所述安装块上；或者，所述支撑件包括悬臂和紧固件，所述悬臂固定在所述安装块上并支撑所述紧固件，所述紧固件用于将所述手术针安装在所述安装块上。3.根据权利要求2所述的末端执行器，其特征在于：所述安装块包括可滑动的安装在所述框架上的第一安装块，所述支撑件包括设置在所述第一安装块上的第一支撑件；所述第一支撑件包括设置在第一安装块上的紧固件，所述紧固件用于夹紧所述手术针；或者，所述第一支撑件包括第一悬臂和紧固件，所述第一悬臂固定在所述第一安装块上并夹紧或松开所述紧固件，所述紧固件用于套设在所述手术针上以夹紧所述手术针。4.根据权利要求3所述的末端执行器，其特征在于：所述紧固件包括第一紧固件和第二紧固件；所述第一紧固件一端设置有多瓣夹头，所述多瓣夹头远离端部的一侧设置有直径渐变的外螺纹，所述第一紧固件上还设置有凹槽；所述第二紧固件通过内螺纹与所述第一紧固件螺接，且可使所述多瓣夹头夹紧或松开。5.根据权利要求2所述的末端执行器，其特征在于：所述安装块包括第二安装块，所述第二安装块固定在所述框架靠近所述手术针针尖的一端，所述支撑件包括第二支撑件，所述第二支撑件设置在所述第二安装块上，用于支撑所述手术针及为所述手术针的运行提供导向。6.根据权利要求5所述的末端执行器，其特征在于：所述第二支撑件包括导向件，所述导向件用于套设在所述手术针前端以限制所述手术针的运动方向；或者，所述第二支撑件包括第二悬臂和导向件，所述第二悬臂固定在所述第二安装块上并夹紧或松开所述导向件，所述导向件用于套设在所述手术针前端以限制所述手术针的运动方向。7.根据权利要求2、3或6中任意一项所述的末端执行器，其特征在于：每一所述悬臂包括安装部、固定部、...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔枭，
申请(专利权)人：北京贝麦克斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11