【技术实现步骤摘要】
一种粒子植入机器人系统及方法
本专利技术属于医疗器械
,特别是一种粒子植入机器人系统及方法。
技术介绍
将放射性粒子植入到肿瘤组织内,可以有效地治疗肿瘤,尤其是超大肿瘤不宜手术时。多个科室针对人体不同部位发病肿瘤都会选择使用放射性粒子植入术进行治疗。目前,临床上是利用手动装置进行粒子植入。本专利技术介绍的粒子植入机器人系统着眼于成为医生粒子植入的得力工具,采用有效人机交互方法,使得医生灵活且精确控制粒子植入机器人,实现针对不同场景下的放射性粒子植入。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的第一个目的是提供一套完整的粒子植入机器人系统的硬件组成。本专利技术的第二目的是根据粒子植入机器人系统提出一种简单直观且能够完成机器人辅助粒子植入的人机交互方法。为了实现上述目的,本专利技术的一种粒子植入机器人系统及方法,其特征在于,它包含:由多自由度机械臂、电动粒子植入器、医用移动可稳固推车、机器人操控台、控制模块组成的粒子植入机器人系统;由电动粒子植入器图形运动显示、图形界面交互的单针轨迹粒子位置规划、确定植入针姿态的钟点方位投影法、植入针视野下辅助瞄准操控法组成的人机交互方法。所述的粒子植入机器人系统,其特征在于:电动粒子植入器安装在多自由度机械臂末端,多自由度机械臂固定安装在医用移动可稳固推车上,控制模块固定安装在移动可稳固推车上,控制模块是多自由度机械臂的控制柜、控制电动粒子植入器的运动控制器和驱动器、各种传感器的 ...
【技术保护点】
1.一种粒子植入机器人系统及方法,其特征在于,它包含:/n由多自由度机械臂(1)、电动粒子植入器(2)、医用移动可稳固推车(3)、机器人操控台(4)、控制模块(5)组成的粒子植入机器人系统;/n由电动粒子植入器图形运动显示、图形界面交互的单针轨迹粒子位置规划、确定植入针姿态的钟点方位投影法、植入针视野下辅助瞄准操控法,快速粗定位和微调细定位操控法组成的人机交互方法;/n所述的粒子植入机器人系统,其特征在于:电动粒子植入器(2)安装在多自由度机械臂(1)末端,多自由度机械臂(1)固定安装在医用移动可稳固推车(3)上,控制模块(5)固定安装在移动可稳固推车上,控制模块(5)是多自由度机械臂的控制柜、控制电动粒子植入器(2)的运动控制器和驱动器、各种传感器的驱动硬件模块、工控机以及它们之间通信线缆的集成,电动粒子植入器(2)通过一根线缆连接到控制模块(5)上。/n
【技术特征摘要】
1.一种粒子植入机器人系统及方法,其特征在于,它包含:
由多自由度机械臂(1)、电动粒子植入器(2)、医用移动可稳固推车(3)、机器人操控台(4)、控制模块(5)组成的粒子植入机器人系统;
由电动粒子植入器图形运动显示、图形界面交互的单针轨迹粒子位置规划、确定植入针姿态的钟点方位投影法、植入针视野下辅助瞄准操控法,快速粗定位和微调细定位操控法组成的人机交互方法;
所述的粒子植入机器人系统,其特征在于:电动粒子植入器(2)安装在多自由度机械臂(1)末端,多自由度机械臂(1)固定安装在医用移动可稳固推车(3)上,控制模块(5)固定安装在移动可稳固推车上,控制模块(5)是多自由度机械臂的控制柜、控制电动粒子植入器(2)的运动控制器和驱动器、各种传感器的驱动硬件模块、工控机以及它们之间通信线缆的集成,电动粒子植入器(2)通过一根线缆连接到控制模块(5)上。
2.根据权利要求1所述的一种粒子植入机器人系统及方法的电动粒子植入器(2),其特征在于:电动粒子植入器(2)有两个自由度,分别实现驱动内针和外针运动,电动粒子植入器(2)安装有摄像头、红外线测距传感器和两个光电开关,电动粒子植入器(2)安装有一个可切换状态的按键,电动粒子植入器(2)上有粒子弹夹的安装装置。
3.根据权利要求1所述的一种粒子植入机器人系统及方法的机器人操控台(4),其特征在于:机器人操控台(4)装有显示屏,可以显示粒子植入机器人系统的人机交互界面,机器人操控台(4)装有各种按键和手柄,根据预设的功能实现对粒子植入机器人的控制,机器人操控台(4)装有各种状态指示灯,根据状态指示灯预设的功能表示粒子植入机器人当前的状态。
4.根据权力要求1所述的一种粒子植入机器人系统及方法的人机交互方法,其特征在于,所述的电动粒子植入图形运动显示实时准确表达电动粒子植入器(2)的运行状态,其具体包括:
根据电动粒子植入器(2)的内针和外针驱动电机编码器的位置,在图形运动显示表达内针(3-3)和外针(3-4)的运动状态;
根据安装粒子弹夹的数量和内针(3-3)和外针(3-4)的运动状态,可以估计出当前粒子弹夹(3-1)中粒子的数量;
根据内针(3-3)和外针(3-4)的运动状态,可以估计粒子(3-2)被内针(3-3)推动且在外针(3-4)内腔的位置;
根据外针(3-4)在体外参考面(3-5)开始运动和外针(3-4)运动的距离,可以计算出外针(3-4)针刺最深位置(3-8),红外测距传感器测量和体外参考面(3-5)位置计算组织表面(3-6)的位置,根据组织表面(3-6)位置和针刺入最深(3-8)位置计算出在组织内针的刺入距离。
5.根据权力要求1所述的一种粒子植入机器人系统及方法的人机交互方法,其特征在于,所述的图形界面交互的单针轨迹粒子位置规划具体包括:...
【专利技术属性】
技术研发人员:左思浩,张舒,张永德,高天,姚鑫,
申请(专利权)人:佛山市柏康机器人技术有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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