主从式胃部手术机器人系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种主从式胃部手术机器人系统，包括：主控端，由医生持有进行操作，具有控制手柄以及主控计算机；以及从动端，与主控端相连接，具有与主控计算机通过传输线连接的从手连接单元以及连接于从手连接单元的对应接口的电机驱动装置、扶镜机器人装置以及3D可视化装置，电机驱动装置分别与内窥镜装置、执行器组相连接，扶镜机器人装置通过夹持接口夹持内窥镜装置，执行器组设置在内窥镜装置的内部，3D可视化装置与内窥镜装置通过图像传输接口相连接。本实用新型专利技术的主从式胃部手术机器人系统可为临床医生提供便利，降低胃部微创手术的操作难度与工作强度，提高手术操作精度。

Master-slave gastric surgery robot system

【技术实现步骤摘要】
主从式胃部手术机器人系统
本技术涉及医疗机器人
，特别涉及一种主从式胃部手术机器人系统。
技术介绍
微创手术旨在以最小的创口完成常规外科手术，随着微创技术的蓬勃发展，使得内窥镜被广泛运用于微创手术中。在结合胃镜的胃部微创手术中，通过口或鼻腔，经咽喉食道，使胃镜末端进入胃部，并通过末端镜头拍摄实时图像，同时通过镜体内的机械通道输送手术器械，对病灶部位进行活检或手术治疗。这类微创技术的胃部手术对病人创伤小、出血少、恢复快、术后并发症少和致死率低，在临床中得到了广泛地应用。目前，在临床胃部微创手术中，一般需要两名医生分别操控手术机械和内窥镜，在外部电子显示设备的引导下完成手术，操作复杂，手术时间长，配合难度较高。而且胃部微创手术中对手术器械与胃镜操作要求较高，这就需要医生始终保持高水平、高质量的操作，然而，长时间的手术过程也有可能引发医生疲劳操作以及误操作，从而影响到手术结果；同时，部分手术需X射影图像的引导，这样使得医生需要长时间暴露于放射源之中，这些对医生和病人的身心健康造成严重了的威胁。
技术实现思路
本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种主从式胃部手术机器人系统，用于解决胃部微创手术持续时间长、操作困难、工作强度大以及引导图像质量差等问题。本技术提供的主从式胃部手术机器人系统，具有这样的特征，包括：主控端，由医生持有进行操作，具有控制手柄以及主控计算机，控制手柄通过信号传输线与主控计算机相连接；以及从动端，与主控端通过网络传输线相连接，具有从手连接单元、电机驱动装置、内窥镜装置、执行器组、3D可视化装置以及扶镜机器人装置，其中，从手连接单元设置有与主控计算机、电机驱动装置、扶镜机器人装置以及3D可视化装置相连接的多个接口，从手连接单元通过网络传输线与主控计算机相连接，电机驱动装置、扶镜机器人装置以及3D可视化装置分别通过信号传输线连接于从手连接单元的相应接口，执行器组设置在内窥镜装置的内部，内窥镜装置以及执行器组与电机驱动装置通过相应的信号接口相连接，3D可视化装置与内窥镜装置通过图像传输信号接口相连接，扶镜机器人装置通过夹持接口夹持内窥镜装置。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，电机驱动装置包含电机壳体、控制传感器组、内窥镜装置信号接口、执行器信号接口、从手连接单元信号接口，控制传感器组设置在电机壳体内，内窥镜装置信号接口、执行器信号接口、从手连接单元信号接口均设置在电机壳体的侧面开口处，分别用于与内窥镜装置、执行器组、从手连接单元相连接。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，内窥镜装置具有相连接的信号接口段以及套管段，内窥镜装置的内部设置有从信号接口段贯穿至套管段的内窥镜通道、主器械通道、辅助器械通道，内窥镜通道内安装有3D电子内窥镜，执行器组包含安装在主器械通道以及辅助器械通道内的多个执行器装置，信号接口段设置有连接内窥镜通道的内窥镜通道电机信号接口、连接主器械通道以及辅助器械通道的器械通道电机信号接口、连接3D电子内窥镜的图像信号接口、用于照明的光源接口、用于与扶镜机器人装置相配合的夹持接口。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，内窥镜通道、主器械通道以及辅助器械通道的内部均设置有旋转滑轨、平移滑轨以及位姿锁死组件。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，3D电子内窥镜具有内窥镜管体以及分别设置在内窥镜管体的两端部的图像采集端以及传输连接端，图像采集端从内窥镜通道位于套管段的端部伸出，图像采集端设置有图像传感器、光学透镜以及光纤照明灯珠，传输连接端设置有图像传输接口、电动控制接口，图像传输接口用于与信号接口段的图像信号接口相连接，电动控制接口用于与电机驱动装置相连接传输电压。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，执行器装置包含执行器管体以及分别连接在执行器管体的两端部的手术执行器具以及执行器电机信号接口，执行器电机信号接口用于与电机驱动装置相连接。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，3D可视化装置包含3D显示屏以及光源箱，3D显示屏用于显示内窥镜图像，光源箱通过光纤与内窥镜装置相连接以提供光源。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，还可以具有这样的特征：其中，扶镜机器人装置包含：推车；固定座，设置在推车上；机械臂，下端部通过固定座固定；夹持件，安装在机械臂的上端部，具有与内窥镜装置相配合相连接的夹持接头；以及扶镜-从手信号接口，一端与机械臂、夹持件相连接，另一端通过信号传输线与从手连接单元的相应接口相连接。在本技术提供的主从式胃部手术机器人系统中，其特征在于，还包括：清洗装置，与内窥镜装置通过导管连接，从手连接单元还设置有用于与清洗装置相连接的相应接口，清洗装置具有与从手连接单元通过信号传输线相连接的信号接口。本技术的作用与效果：1)本技术的主从式胃部手术机器人系统采用的是主从式结构，包括主动端以及从动端，医生可通过远离从动端的主动端进行操作，可避免医务人员免受胃肠液污染，远离辐射危害。2)本技术的主从式胃部手术机器人系统为从动端为自动化系统，利用器械装置的稳定性、便捷性减少手术时间，提高操作精度，降低医生工作强度，进而降低胃部微创手术操作难度。3)本技术的主从式胃部手术机器人系统中内窥镜装置以及可视化装置均采用了3D图像技术，较传统的2D内窥镜系统，具有成像清晰、色彩真实以及立体感强的优点，能为医生提供更好的图像纵深感，从而降低例如胃穿孔、胃粘膜损伤以及胃出血等手术过程中出现的误操作，降低手术安全风险与临床经验要求。4)执行器组可拆卸的安装在内窥镜装置中，能够依据实际临床手术需求，对执行器装置进行更换，并且支持单个或多个执行器装置同时进行手术操作，免去了手术期间更换器械的操作，减少了创口感染的风险，增强了本技术的主从式胃部机器人系统的临床适用性。5)本技术主从式胃部机器人系统中除图像信号接口外，各机器之间的连接均采用信号接口连接方式，支持热插拔技术，从而提高机器人系统的稳定性和可扩展性，确保了手术过程各机器之间的连接可靠。综上，本技术的主从式胃部手术机器人系统不仅能为临床医生提供便利，降低胃部微创手术的操作难度与工作强度，同时还能提高手术操作精度，减少手术时间，降低病人痛苦与手术风险，能更好地服务于临床胃部微创手术。附图说明图1是本技术的实施例中主从式胃部手术机器人系统的连接图；图2是本技术的实施例中电机驱动装置的结构示意图；图3是本技术的实施例中内窥镜装置的结构示意图；图4是本技术的实施例中内窥镜装置的套管段的两端截面图；图5是本技术的实施例中3D电子内窥镜的结构示意图；图6是本技术的实施例中执行器装置的结构示意图；图7是本技术的实施例中扶镜机器人的结构示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本技术的主从式胃部手术机器人系统作具体阐述。<实施例>如图1所示，主从式胃部手术机器人系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从式胃部手术机器人系统，与计算机相连接，其特征在于，包括：主控端，具有控制手柄以及主控计算机，所述控制手柄通过信号传输线与所述主控计算机相连接；以及从动端，与所述主控端通过网络传输线相连接，具有从手连接单元、电机驱动装置、内窥镜装置、执行器组、3D可视化装置以及扶镜机器人装置，其中，所述从手连接单元设置有与所述主控计算机、所述电机驱动装置、所述扶镜机器人装置以及所述3D可视化装置相连接的多个接口，所述从手连接单元通过网络传输线与所述主控计算机相连接，所述电机驱动装置、所述扶镜机器人装置以及所述3D可视化装置分别通过信号传输线连接于所述从手连接单元的相应接口，所述执行器组设置在所述内窥镜装置的内部，所述内窥镜装置以及所述执行器组与所述电机驱动装置通过相应的信号接口相连接，所述3D可视化装置与所述内窥镜装置通过图像传输信号接口相连接，所述扶镜机器人装置通过夹持接口夹持所述内窥镜装置。

【技术特征摘要】
1.一种主从式胃部手术机器人系统，与计算机相连接，其特征在于，包括：主控端，具有控制手柄以及主控计算机，所述控制手柄通过信号传输线与所述主控计算机相连接；以及从动端，与所述主控端通过网络传输线相连接，具有从手连接单元、电机驱动装置、内窥镜装置、执行器组、3D可视化装置以及扶镜机器人装置，其中，所述从手连接单元设置有与所述主控计算机、所述电机驱动装置、所述扶镜机器人装置以及所述3D可视化装置相连接的多个接口，所述从手连接单元通过网络传输线与所述主控计算机相连接，所述电机驱动装置、所述扶镜机器人装置以及所述3D可视化装置分别通过信号传输线连接于所述从手连接单元的相应接口，所述执行器组设置在所述内窥镜装置的内部，所述内窥镜装置以及所述执行器组与所述电机驱动装置通过相应的信号接口相连接，所述3D可视化装置与所述内窥镜装置通过图像传输信号接口相连接，所述扶镜机器人装置通过夹持接口夹持所述内窥镜装置。2.根据权利要求1所述的主从式胃部手术机器人系统，其特征在于：其中，所述电机驱动装置包含电机壳体、控制传感器组、内窥镜装置信号接口、执行器信号接口、从手连接单元信号接口，所述控制传感器组设置在所述电机壳体内，所述内窥镜装置信号接口、所述执行器信号接口、所述从手连接单元信号接口均设置在所述电机壳体的侧面开口处，分别用于与所述内窥镜装置、所述执行器组、从手连接单元相连接。3.根据权利要求1所述的主从式胃部手术机器人系统，其特征在于：其中，所述内窥镜装置具有相连接的信号接口段以及套管段，所述内窥镜装置的内部设置有从所述信号接口段贯穿至所述套管段的内窥镜通道、主器械通道、辅助器械通道，所述内窥镜通道内安装有3D电子内窥镜，所述执行器组包含安装在所述主器械通道以及所述辅助器械通道内的多个执行器装置，所述信号接口段设置有连接所述内窥镜通道的内窥镜通道电机信号接口、连接所述主器械通道以及所述辅助器械通道的器械通道电机信号接口、连接所述3D电子内窥镜的图像信号接口、用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钢，徐漫涛，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：新型
国别省市：上海,31