一种智能无创跟骨复位辅助机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能无创跟骨复位辅助机器人，涉及医疗辅助设备技术领域，包括具有移动和升降功能的移动升降机构及安装于移动升降机构上的修复台，修复台包括修复台支架、腿部固定结构、足底顶紧单元及长电滑台、足跟限位单元、两个足跟修复单元和足弓限位单元。本发明专利技术通过足底顶紧单元和足跟限位单元进行修复手术过程中足部的定位，并通过足跟推压块对足跟进行推压复位，再通过足弓限位单元和足跟限位单元共同进行足部的拉伸修复；实现了医务人员远程操作的跟骨复位，不仅通过机械化操作替代了人力操作，大大降低了医务人员的劳动强度，还能使医务人员远离有害的辐射源，避免频繁受到辐射导致的健康问题。

An intelligent non-invasive robot for calcaneus reduction

【技术实现步骤摘要】
一种智能无创跟骨复位辅助机器人
本专利技术涉及医疗辅助设备
，具体涉及一种用于跟骨骨折复位的辅助机器人。
技术介绍
脚跟跟骨骨折分为舌形跟骨骨折、塌陷型跟骨骨折和其他跟骨骨折，目前针对舌形跟骨骨折和塌陷型跟骨骨折，一般有非手术治疗与手术治疗两种方式。非手术治疗时，医生通过将患者跟骨挤压、拉伸及足弓弯曲成型等方式对跟骨进行复位；动作大致完成后，在保持足弓弯曲的基础上，通过C形臂X光机拍照，确认足弓复位情况，若复位情况不够理想，则需要重新调整复位后再次拍照确认，反复多次，以确保跟骨恢复到理想情况。在跟骨复位过程中，需要至少两名或两名以上的医生进行协作，同时，因X光机拍照时，患者的跟骨需要保持复位状态，故医生也在X光机辐射范围以内。X射线能够穿透细胞、破坏DNA，甚至诱发某些癌细胞。X射线还会破坏细胞内部结构，对遗传分子产生难以修复的终身性破坏。还有研究表明，X射线会破坏红细胞，可能会诱发白血病等血液疾病。在跟骨复位手术中，医生至少要经受两次X光照射，若每次照射时间为0.5秒，接受的辐射量为0.023毫西弗特，则一次手术，医生受到的辐射至少为0.046毫西弗特。根据国际放射防护委员会制定的标准，辐射总危险度为0.0165/西弗特，也就是说，身体每接受一西弗特(1西弗特＝1000毫西弗特)的辐射剂量，就会增加0.0165的致癌几率。长期从事跟骨复位的医生，患癌的几率将大大增加，对医生的身体造成十分不良的影响。
技术实现思路
本专利技术正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种智能无创跟骨复位辅助机器人。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：一种智能无创跟骨复位辅助机器人，包括用于安置患者的手术床、用于检测和反馈足部骨骼状况的C型臂X光机及用于显示足部骨骼状况和用于进行机器人控制的显示及控制装置，所述C型X光机对应患者足部的位置设置，还包括具有移动和升降功能的移动升降机构及安装于所述移动升降机构上的修复台，所述修复台包括呈顶部开口的箱状结构的修复台支架、设于所述修复台支架顶部的修复台盖板、设于所述修复台盖板上的腿部固定结构、位于所述修复台盖板上方且设于所述腿部固定结构对侧的足底顶紧单元及设于所述修复台支架的箱状结构内的长电滑台、足跟限位单元、两个足跟修复单元和足弓限位单元；所述长电滑台设于所述修复台支架底部纵向中部，其输出的滑动方向与患者腿长方向垂直，所述足弓限位单元设于所述修复台支架底部横向中部，与所述腿部固定结构位于所述长电滑台同侧；足跟限位单元通过足跟修复滑块安装于所述长电滑台上，两个足跟修复单元对称设于所述足弓限位单元两侧且与所述箱体固连，分别用于顶紧患者左足跟和右足跟；任一所述足跟修复单元靠近所述长电滑台一侧设置长电滑台电缸，所述长电滑台电缸的输出端与所述长电滑台外侧壁连接，用于驱动所述长电滑台沿患者腿长方向滑动；电爪安装于所述足跟修复滑块上，电爪上压块和电爪下压块各通过一个电爪手指安装于所述电爪上，构成所述足跟限位单元；所述电爪用于驱动所述电爪上压块和所述电爪下压块相向或相背移动，以夹紧或放松患者足跟；电转台与所述修复台支架固连，足弓电爪安装于所述电转台上，足弓底部压块和足弓面部压块各通过一个足弓压块安装板安装于所述足弓电爪上，构成所述足弓限位单元；所述足弓电爪用于驱动所述足弓底部压块和所述足弓面部压块相向或相背移动，以夹紧或放松患者足弓。进一步的，足跟推压块通过足跟推压块安装板与所述足跟修复电缸输出端连接，构成所述足跟修复单元，所述顶紧电缸连接固定于所述箱体内，所述足跟推压块伸出至所述修复台盖板上方。进一步的，短电滑台通过安装于所述修复台支架和所述修复台盖板上的足底顶紧支架安装固定，其滑动方向水平设置，电缸安装于所述短电滑台上，其驱动轴线与其滑动方向在水平面内垂直，输出端连接顶紧头，构成所述足底顶紧单元；所述顶紧头朝向患者足部方向设置，所述足底顶紧支架顶部以足底顶紧盖板封闭，所述足底顶紧单元设于所述足底顶紧支架和所述足底顶紧盖板围成的区域内部。进一步的，所述腿部固定结构包括小腿固定垫块和两个小腿固定绷带，所述小腿固定垫块为矩形台状结构，其长度方向与所述长电滑台滑动方向平行，两个小腿固定绷带对称设于所述小腿固定垫块上。进一步的，所述移动升降机构包括滑动支架和升降机构，所述滑动支架底部呈板状结构，所述板状机构一侧设直立的箱体，底部设各具有锁定功能的滑轮；所述箱体内侧壁设长条形的升降孔，所述升降机构设于所述箱体内部；伺服电机固定于所述箱体内底部，其输出端连接减速机的输入端，所述减速器的输出端通过联轴器连接滚珠丝杠，所述滚珠丝杠通过设于其两端的两个固接于所述箱体上的轴承座限位，其转动轴线竖直设置；连接板与配合连接于所述滚珠丝杠上的连接块连接固定，导轨滑块背面与所述连接板连接固定，正面两侧分别与两个固连于所述箱体上的升降滑轨滑动配合，中部呈由所述升降孔凸出至所述箱体外部的凸台结构，构成所述升降机构；所述修复台连接于所述凸台结构上。进一步的，所述显示及控制装置包括用于发出指令和显示信息的显示触摸一体机、用于进行机器人控制的控制器及控制装置支架，所述显示触摸一体机和所述控制器安装于所述控制装置支架上。进一步的，所述顶紧头、所述电爪上压块、所述电爪下压块、所述足跟推压块、所述足弓底部压块和所述足弓面部压块均以软性材料包覆；所述顶紧头与所述电缸的输出端、所述所述电爪上压块和所述电爪下压块与所述电爪手指、所述足跟推压块与所述足跟推压块安装板及所述足弓底部压块和所述足弓面部压块与所述足弓压块安装板可拆卸连接。进一步的，所述顶紧头、所述电爪上压块、所述电爪下压块、所述足跟推压块、所述足弓底部压块和所述足弓面部压块上与患者足部接触的部分均分别设力传感器。本专利技术提供了一种智能无创跟骨复位辅助机器人，具有以下有益效果：1、通过足底顶紧单元和足跟限位单元进行修复手术过程中足部的定位，并通过足跟推压块对足跟进行推压复位，再通过足弓限位单元和足跟限位单元共同进行足部的拉伸修复，实现了跟骨骨折修复手术的机械化进行；2、相较于人工操作，机械动作的精度更高，施力更稳定，利于跟骨骨折复位手术的高精度化，改善手术治疗的效果；3、实现了医务人员远程操作的跟骨复位，不仅通过机械化操作替代了人力操作，大大降低了医务人员的劳动强度，还能使医务人员远离有害的辐射源，避免频繁受到辐射导致的健康问题。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术移动升降机构和修复台的结构示意图；图3为本专利技术修复台的结构示意图；图4为本专利技术升降机构的内部结构示意图；图5为本专利技术修复台第一种工作状态的内部结构示意图；图6为本专利技术修复台第二种工作状态的内部结构示意图；图7为本专利技术显示及控制装置的结构示意图。图中：1、移动升降机构，101、滑动支架，102、伺服电机，103、减速机，104、联轴器，105、轴承座，106、滚珠丝杠，107、连接块，108、连接板，109、导轨滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能无创跟骨复位辅助机器人，包括用于安置患者的手术床(4)、用于检测和反馈足部骨骼状况的C型臂X光机(5)及用于显示足部骨骼状况和用于进行机器人控制的显示及控制装置(3)，所述C型X光机(5)对应患者足部的位置设置，其特征在于：还包括具有移动和升降功能的移动升降机构(1)及安装于所述移动升降机构(1)上的修复台(2)，所述修复台(2)包括呈顶部开口的箱状结构的修复台支架(261)、设于所述修复台支架(261)顶部的修复台盖板(262)、设于所述修复台盖板(262)上的腿部固定结构、位于所述修复台盖板(262)上方且设于所述腿部固定结构对侧的足底顶紧单元(21)及设于所述修复台支架(261)的箱状结构内的长电滑台(22)、足跟限位单元(23)、两个足跟修复单元(24)和足弓限位单元(25)；/n所述长电滑台(22)设于所述修复台支架(261)底部纵向中部，其输出的滑动方向与患者腿长方向垂直，所述足弓限位单元(25)设于所述修复台支架(261)底部横向中部，与所述腿部固定结构位于所述长电滑台(22)同侧；足跟限位单元(23)通过足跟修复滑块(231)安装于所述长电滑台(22)上，两个足跟修复单元(24)对称设于所述足弓限位单元(25)两侧且与所述箱体固连，分别用于顶紧患者左足跟和右足跟；任一所述足跟修复单元(24)靠近所述长电滑台(22)一侧设置长电滑台电缸(221)，所述长电滑台电缸(221)的输出端与所述长电滑台(22)外侧壁连接，用于驱动所述长电滑台(22)沿患者腿长方向滑动；/n电爪(232)安装于所述足跟修复滑块(231)上，电爪上压块(234)和电爪下压块(235)各通过一个电爪手指(233)安装于所述电爪(232)上，构成所述足跟限位单元(23)；所述电爪(232)用于驱动所述电爪上压块(234)和所述电爪下压块(235)相向或相背移动，以夹紧或放松患者足跟；/n电转台(251)与所述修复台支架(261)固连，足弓电爪(252)安装于所述电转台(251)上，足弓底部压块(254)和足弓面部压块(255)各通过一个足弓压块安装板(253)安装于所述足弓电爪(252)上，构成所述足弓限位单元(25)；所述足弓电爪(252)用于驱动所述足弓底部压块(254)和所述足弓面部压块(255)相向或相背移动，以夹紧或放松患者足弓。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能无创跟骨复位辅助机器人，包括用于安置患者的手术床(4)、用于检测和反馈足部骨骼状况的C型臂X光机(5)及用于显示足部骨骼状况和用于进行机器人控制的显示及控制装置(3)，所述C型X光机(5)对应患者足部的位置设置，其特征在于：还包括具有移动和升降功能的移动升降机构(1)及安装于所述移动升降机构(1)上的修复台(2)，所述修复台(2)包括呈顶部开口的箱状结构的修复台支架(261)、设于所述修复台支架(261)顶部的修复台盖板(262)、设于所述修复台盖板(262)上的腿部固定结构、位于所述修复台盖板(262)上方且设于所述腿部固定结构对侧的足底顶紧单元(21)及设于所述修复台支架(261)的箱状结构内的长电滑台(22)、足跟限位单元(23)、两个足跟修复单元(24)和足弓限位单元(25)；
所述长电滑台(22)设于所述修复台支架(261)底部纵向中部，其输出的滑动方向与患者腿长方向垂直，所述足弓限位单元(25)设于所述修复台支架(261)底部横向中部，与所述腿部固定结构位于所述长电滑台(22)同侧；足跟限位单元(23)通过足跟修复滑块(231)安装于所述长电滑台(22)上，两个足跟修复单元(24)对称设于所述足弓限位单元(25)两侧且与所述箱体固连，分别用于顶紧患者左足跟和右足跟；任一所述足跟修复单元(24)靠近所述长电滑台(22)一侧设置长电滑台电缸(221)，所述长电滑台电缸(221)的输出端与所述长电滑台(22)外侧壁连接，用于驱动所述长电滑台(22)沿患者腿长方向滑动；
电爪(232)安装于所述足跟修复滑块(231)上，电爪上压块(234)和电爪下压块(235)各通过一个电爪手指(233)安装于所述电爪(232)上，构成所述足跟限位单元(23)；所述电爪(232)用于驱动所述电爪上压块(234)和所述电爪下压块(235)相向或相背移动，以夹紧或放松患者足跟；
电转台(251)与所述修复台支架(261)固连，足弓电爪(252)安装于所述电转台(251)上，足弓底部压块(254)和足弓面部压块(255)各通过一个足弓压块安装板(253)安装于所述足弓电爪(252)上，构成所述足弓限位单元(25)；所述足弓电爪(252)用于驱动所述足弓底部压块(254)和所述足弓面部压块(255)相向或相背移动，以夹紧或放松患者足弓。


2.根据权利要求1所述的一种智能无创跟骨复位辅助机器人，其特征在于：足跟推压块(243)通过足跟推压块安装板(242)与所述足跟修复电缸(241)输出端连接，构成所述足跟修复单元(24)，所述顶紧电缸(241)连接固定于所述箱体内，所述足跟推压块(243)伸出至所述修复台盖板(262)上方。


3.根据权利要求2所述的一种智能无创跟骨复位辅助机器人，其特征在于：短电滑台(211)通过安装于所述修复台支架(261)和所述修复台盖板(262)上的足底顶紧支架安装固定，其滑动方向水平设置，电缸(212)安装于所述短电滑台(211)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：付为国，陈华奎，曹凯，徐林森，李涛，杨青丰，张亮，冯宝林，孙鹏，叶晓东，孔令成，王容川，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34