一种定点穿刺机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种定点穿刺机构，涉及穿刺手术机器人领域。该机构主要由连杆、连杆之间的运动副和穿刺针推进装置组成。第三连杆的轴线为半圆形，圆心与穿刺点重合，第四连杆的轴线为第三连杆轴线的一条定长弦，其在圆内有无数条，穿刺针轴线与定长弦的中垂线重合，当第四连杆在第三连杆上做圆周运动时，其中垂线也绕圆心旋转，便实现了穿刺针的定点变角度运动。本实用新型专利技术提出一种定点穿刺机构，可以实现定点多角度穿刺，减少穿刺手术中穿刺针对人体组织的损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种定点穿刺机构
本技术属于穿刺手术机器人领域，具体涉及一种定点穿刺机构。
技术介绍
穿刺手术机器人是医疗机器人的一种，辅助医生实施穿刺手术，穿刺手术主要用于活检、微波消融和放射性治疗等领域，对于癌症的早期诊断和后期治疗都具有现实的意义。在穿刺活检手术中，一般需要取病变部位的多处组织做生物细胞学检测；对于一些流动性较大的组织，例如乳腺，机器人辅助穿刺时，靶点受力移动，穿刺针很难一次性到达病灶，需要途中变换角度；这都要求穿刺手术机器人的姿态调整机构可以使穿刺针做多角度穿刺，但是如果穿刺针随意转动，以人体组织为支点会对组织造成损伤。
技术实现思路
本技术针对上述问题提供了一种定点穿刺机构来进行问题的解决。该机构主要由连杆、连杆之间的运动副和穿刺针推进装置组成；所述连杆为镂空结构，两端为半圆环，圆柱状物体可以在连杆内部移动；第一连杆、第二连杆和第四连杆的轴线均为直线，第三连杆的轴线为半圆形，半圆形的圆心即为穿刺点；第一连杆和第三连杆固接在机架上，第二连杆和第四连杆可以有规律的运动，穿刺针推进装置安装在底板上，底板固定在第四连杆上，第二连杆在第一连杆上做直线运动的同时带动第四连杆在第三连杆上做圆周运动，使穿刺针绕穿刺点做圆周运动。进一步的，第二连杆在第一连杆上做水平运动的同时，自身可以做竖直方向的运动。进一步的，连杆之间的运动副为螺栓，螺栓一头有螺帽，另一头用螺母预紧。进一步的，第四连杆的轴线为第三连杆轴线上的一条弦，穿刺针的轴线与第四连杆的中垂线重合。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该机构可以实现定点穿刺，调整机构第三连杆轴线的圆心与穿刺点重合，在穿刺过程中需要针变换角度时，穿刺针会绕穿刺点运动，而不会按压创口周边组织，对其造成损伤。附图说明图1是定点穿刺机构轴测图；图2是定点穿刺机构运动原理简图。图1标记说明：1-第一连杆，2-第二连杆，3-第三连杆，4-第四连杆，5-穿刺针推进装置，6-底板，7-穿刺针。具体实施方式下面将结合附图对本技术做详细的介绍：连接圆上任意两点的线段叫做弦，若已知圆上任一定长的弦，其在圆内会有无数条，且无数条弦的中垂线都通过该圆的圆心，利用该定理设计本技术所提出的机构，将圆内的定长弦和其中垂线设计为固接在一起的杆件，当弦围绕圆心运动时，其中垂线也做相应的圆周运动，使穿刺针的轴线与弦的中垂线重合，圆心即为穿刺点，便实现了穿刺针的定点多角度运动。如图1所示为机构的示意图，对该运动机构进行详细的介绍，该机构包括第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3、第四连杆4、穿刺针推进装置5、底板6、穿刺针7以及各连杆之间的运动副。其中第一连杆1、第二连杆2和第四连杆4的轴线都是直线，第三连杆3的轴线为半圆形，第四连杆4的轴线为第三连杆3轴线的一条弦，穿刺针5的轴线与第四连杆4的中垂线重合。连杆之间由运动副连接，运动副为圆柱状物体，可以在镂空的连杆内运动，本技术选用螺栓充当运动副，一头有螺帽，另外一头由螺母预紧；穿刺推进装置使穿刺针做推进运动，本技术选用的是电动推杆，也可以选用其他装置。第一连杆1和第三连杆3固定在机架上，为了限制其余连杆的运动范围，自身不能运动，穿刺推进装置5固定在底板6上，底板6与第四连杆4固接在一起。如图2所示为机构的运动原理简图，第一连杆1和第二连杆2之间的运动副为两个相互垂直的移动副，第二连杆2即可以在第一连杆1上做平移运动，自身也可以做竖直运动；第二连杆2和第三连杆3之间的运动副为一个移动副和一个转动副，如果没有转动副第二连杆2移动时会发生倾斜；两点确定一条直线，第四连杆4的两端和第三连杆3之间都有运动副连接，分别为一个移动副和一个转动副，使第四连杆4的两端始终在第三连杆3上，且做圆周运动。其运动方式为：当第二连杆2在第一连杆1上运动时，会带动第四连杆4在第三连杆3上做圆周运动，使穿刺针绕穿刺点做圆周运动，实现定点穿刺。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定点穿刺机构，其特征是：该机构包括连杆、连杆之间的运动副和穿刺针推进装置；所述连杆为镂空结构，两端为半圆环，圆柱状物体可以在连杆内部移动；第一连杆、第二连杆和第四连杆的轴线均为直线，第三连杆的轴线为半圆形，半圆形的圆心即为穿刺点；第一连杆和第三连杆固接在机架上，第二连杆和第四连杆可以有规律的运动，穿刺针推进装置安装在底板上，底板固定在第四连杆上，第二连杆在第一连杆上做直线运动的同时带动第四连杆在第三连杆上做圆周运动，使穿刺针绕穿刺点做圆周运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种定点穿刺机构，其特征是：该机构包括连杆、连杆之间的运动副和穿刺针推进装置；所述连杆为镂空结构，两端为半圆环，圆柱状物体可以在连杆内部移动；第一连杆、第二连杆和第四连杆的轴线均为直线，第三连杆的轴线为半圆形，半圆形的圆心即为穿刺点；第一连杆和第三连杆固接在机架上，第二连杆和第四连杆可以有规律的运动，穿刺针推进装置安装在底板上，底板固定在第四连杆上，第二连杆在第一连杆上做直线运动的同时带动第四连杆在第三连杆上做圆周运动，使穿刺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪华，赵建，胡志通，公续银，韩其飞，林逸飞，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东;37