本发明专利技术涉及一种骨科手术装置及骨科手术机器人系统。其中，骨科手术装置包括骨科手术工具以及两个移动机构，所述两个移动机构分别为骨科手术工具提供不同方向的往复移动变量；所述骨科手术装置还包括解耦机构和骨科手术工具装夹机构；骨科手术工具装夹机构安装所述骨科手术工具，与所述解耦机构连接；所述解耦机构与两个移动机构连接，在所述两个移动机构的共同作用下，使骨科手术工具到达行程范围内的任一点。本发明专利技术使得手术操作更简便容易，稳定性更强，精度更高，手术效率提高，减少了徒手操作时医生的苦累和难以控制的手术风险，增加了手术可控性和安全性。本发明专利技术骨科手术机器人系统包括所述骨科手术装置、控制中心，所述控制中心连接并控制所述骨科手术装置的驱动电机，从而实现更智能化、精度更高的手术控制。精度更高的手术控制。精度更高的手术控制。
【技术实现步骤摘要】
一种骨科手术装置及骨科手术机器人系统
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其是涉及可用于进行骨科手术中的磨削、切骨等功能的骨科手术装置及骨科手术机器人系统。
技术介绍
[0002]在骨科手术中，手术控制的精准度和稳定性十分重要，其中截骨手术成功的关键在于能否准确按照手术预设计划进行定位操作并且不损害人体神经组织，达到手术治疗目的。
[0003]目前仍没有直接应用于骨科手术机器人的智能自动截骨工具。绝大多数情况下依然由医生使用现有的骨科电磨或者超声骨刀，由医生徒手进行操作截骨，对磨削的量或者超声骨刀的切入量控制不好，容易造成神经受损。部分骨科手术机器人的机械臂工具端安装截骨工具，术中采用随动的方式，配合双目视觉导航系统，依然需要医生手握截骨工具进行操作，其特点在于截骨工具的把持比较稳定。采用骨科手术机器人把持截骨工具的方式，虽然增加了截骨工具在空间的稳定性，但是依然需要医生手动操控工具，并且需要根据导航系统的提示由医生实时进行控制，不够智能，同时医生需要密切关注导航系统的提示，医生的工作量也不低。
[0004]因此，需要提供一种操作方便简易、精准度高、稳定性强、能够提高手术效率、降低手术伤害的截骨装置，以及可避免手动操作难度和风险的智能的自动截骨系统。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种操作方便简易、精准度高、稳定性强、能够提高手术效率骨科手术装置。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供一种操作方便简易、精准度高、稳定性强、能够提高手术效率骨科手术机器人系统。
[0007]为实现本专利技术目的，提供以下技术方案：一种骨科手术装置，包括骨科手术工具以及两个移动机构，所述两个移动机构分别为骨科手术工具提供不同方向的往复移动变量；所述骨科手术装置还包括解耦机构和骨科手术工具装夹机构；骨科手术工具装夹机构安装所述骨科手术工具，与所述解耦机构连接；所述解耦机构与两个移动机构连接，在所述两个移动机构的共同作用下，使骨科手术工具到达行程范围内的任一点。
[0008]在一些实施例中，两个移动机构中的一个或两个移动机构包括底座以及安装于底座上的直线电机和移动平台；直线电机包括定子和动子；所述动子连接对应的移动平台，由动子带动移动平台往复直线运动；移动平台与所述解耦机构连接，由移动平台带动解耦机构作相应的直线运动。
[0009]在一些实施例中，所述两个移动机构安装于同一底座上；两个移动机构的直线电机安装于同一底座的不同位置；所述底座为一体结构；所述底座为T形或L形或十字形。
[0010]在一些实施例中，所述移动机构还包括安装于底座上的直线导轨或交叉滚柱导轨；直线电机动子驱动所述移动平台沿所述直线导轨或交叉滚柱导轨滑动；所述直线导轨上设置有滑块，直线电机的动子与滑块连接；所述移动机构还包括限位开关和限位块，所述限位开关安装于底座上，所述限位块设置于每个移动平台的两端，与对应限位开关相互配合，用于限定对应移动平台的运动行程。所述移动机构还包括光栅尺和读头，所述光栅尺沿对应移动平台的运动行程设置，由读头获取位置信息，两者相互配合检测对应移动平台的位置。
[0011]在一些实施例中，所述两个移动机构为横向移动机构、深度移动机构、纵向移动机构中的两种；横向移动机构提供横向的直线往复移动变量；深度移动机构提供深度方向的直线往复移动变量；纵向移动机构沿纵向提供直线往复移动变量。
[0012]在一些实施例中，所述解耦机构包括安装座和解耦连接座；所述安装座与所述解耦连接座之间可相对运动地连接；骨科手术工具装夹机构安装于所述安装座上；所述安装座和解耦连接座分别与两个移动机构的移动平台连接，在所述两个移动机构的共同同作用下，解耦机构带动骨科手术工具装夹机构所装夹的骨科手术工具到达行程范围内的预定点。
[0013]在一些实施例中，所述解耦机构还包括解耦导轨；所述解耦导轨安装于所述安装座上；所述解耦导轨上设置有滑块，所述解耦连接座与滑块连接，由所述滑块带动解耦连接座与所述解耦导轨相对滑动配合；所述滑块不脱离所述解耦导轨地滑动配合；所述安装座与一个移动机构的移动平台之间可相对运动或固定地连接，所述解耦连接座与另一移动机构中的移动平台之间可相对运动或固定地连接。
[0014]在一些实施例中，所述安装座与一个移动机构的移动平台之间可相对滑动地连接，所述一个移动机构的移动平台的正面设置有直线导轨或交叉滚柱导轨；所述安装座安装于所述移动平台的正面，且沿所述直线导轨或交叉滚柱导轨与所述移动平台的正面可往复运动地配合；移动平台的背面连接于所述移动机构的直线电机动子；所述解耦连接座与另一移动机构中的移动平台固定连接。
[0015]在一些实施例中，所述骨科手术工具装夹机构包括工具夹套、工具夹座以及传感器；工具夹座与工具夹套共同夹持骨科手术工具；所述传感器安装于解耦机构的安装座与工具夹座之间，用于测量骨科手术工具工作过程中的各个方向的力和力矩。
[0016]在一些实施例中，所述工具夹套与工具夹座之间由导向柱连接；所述传感器为六轴传感器，与手术机器人或控制中心连接；移动机构的底座上设置有接口座，用于与手术机器人的机械臂末端工具法兰连接。
[0017]本专利技术提供另一种骨科手术装置，包括骨科手术工具和多个移动机构，所述多个移动机构分别为骨科手术工具提供不同方向的直线往复移动变量，所述多个移动机构中的至少一个移动机构包括移动平台、直线电机、直线导轨或交叉滚柱导轨；直线电机包括定子和动子，移动平台与动子连接由动子驱动沿定子直线往复运动；所述直线导轨或交叉滚柱导轨导向所述移动平台的直线往复运动。
[0018]进一步地，所述至少一个移动机构为横向移动机构、深度移动机构或纵向移动机构；横向移动机构提供横向的直线往复移动变量；深度移动机构提供深度方向的直线往复移动变量；纵向移动机构沿纵向提供直线往复移动变量；所述至少一个移动机构包括底座；
所述移动机构还包括限位开关和限位块，所述限位开关安装于底座上，所述限位块设置于每个移动平台的两端，与对应限位开关相互配合，用于限定对应移动平台的运动行程。所述移动机构还包括光栅尺和读头，所述光栅尺沿对应移动平台的运动行程设置，由读头获取位置信息，两者相互配合检测对应移动平台的位置。
[0019]在一些实施例中，各移动机构包括底座以及安装于底座上的移动平台和动力源，由动力源驱动所述移动平台相对于底座作直线往复移动；各移动机构的移动平台和/或底座之间两两连接，在所述多个移动机构的共同作用下，使骨科手术工具到达行程范围内的任一点；所述骨科手术工具与一个移动机构的移动平台连接。
[0020]在一些实施例中，所述骨科手术装置包括骨科手术工具装夹机构；所述骨科手术工具安装于所述骨科手术工具装夹机构中；所述骨科手术工具装夹机构包括工具夹套、工具夹座以及传感器；工具夹座与工具夹套共同夹持骨科手术工具；所述工具夹座连接于所述一个移动机构的移动平台；所述传感器安装于工具夹座，用于测量骨科手术工具工作过程中的各个方向的力和力矩。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种骨科手术装置，包括骨科手术工具以及两个移动机构，所述两个移动机构分别为骨科手术工具提供不同方向的往复移动变量；其特征在于，所述骨科手术装置还包括解耦机构和骨科手术工具装夹机构；骨科手术工具装夹机构安装所述骨科手术工具，与所述解耦机构连接；所述解耦机构与两个移动机构连接，在所述两个移动机构的共同作用下，使骨科手术工具到达行程范围内的任一点。2.如权利要求1所述的骨科手术装置，其特征在于，两个移动机构中的一个或两个移动机构包括底座以及安装于底座上的直线电机和移动平台；直线电机包括定子和动子；所述动子连接对应的移动平台，由动子带动移动平台往复直线运动；移动平台与所述解耦机构连接，由移动平台带动解耦机构作相应的直线运动。3.如权利要求2所述的骨科手术装置，其特征在于，所述两个移动机构安装于同一底座上；两个移动机构的直线电机安装于同一底座的不同位置；所述底座为一体结构；所述底座为T形或L形或十字形。4.如权利要求2所述的骨科手术装置，其特征在于，所述移动机构还包括安装于底座上的直线导轨或交叉滚柱导轨；直线电机动子驱动所述移动平台沿所述直线导轨或交叉滚柱导轨滑动；所述直线导轨上设置有滑块，直线电机的动子与滑块连接；所述移动机构还包括限位开关和限位块，所述限位开关安装于底座上，所述限位块设置于每个移动平台的两端，与对应限位开关相互配合，用于限定对应移动平台的运动行程；所述移动机构还包括光栅尺和读头，所述光栅尺沿对应移动平台的运动行程设置，由读头获取位置信息，两者相互配合检测对应移动平台的位置。5.如权利要求1所述的骨科手术装置，其特征在于，所述两个移动机构为横向移动机构、深度移动机构、纵向移动机构中的两种；横向移动机构提供横向的直线往复移动变量；深度移动机构提供深度方向的直线往复移动变量；纵向移动机构沿纵向提供直线往复移动变量。6.如权利要求1~5任一项所述的骨科手术装置，其特征在于，所述解耦机构包括安装座和解耦连接座；所述安装座与所述解耦连接座之间可相对运动地连接；骨科手术工具装夹机构安装于所述安装座上；所述安装座和解耦连接座分别与两个移动机构的移动平台连接，在所述两个移动机构的共同同作用下，解耦机构带动骨科手术工具装夹机构所装夹的骨科手术工具到达行程范围内的预定点。7.如权利要求6所述的骨科手术装置，其特征在于，所述解耦机构还包括解耦导轨；所述解耦导轨安装于所述安装座上；所述解耦导轨上设置有滑块，所述解耦连接座与滑块连接，由所述滑块带动解耦连接座与所述解耦导轨相对滑动配合；所述滑块不脱离所述解耦导轨地滑动配合；
所述安装座与一个移动机构的移动平台之间可相对运动或固定地连接，所述解耦连接座与另一移动机构中的移动平台之间可相对运动或固定地连接。8.如权利要求6所述的骨科手术装置，其特征在于，所述安装座与一个移动机构的移动平台之间可相对滑动地连接，所述一个移动机构的移动平台的正面设置有直线导轨或交叉滚柱导轨；所述安装座安装于所述移动平台的正面，且沿所述直线导轨或交叉滚柱导轨与所述移动平台的正面可往复运动地配合；移动平台的背面连接于所述移动机构的直线电机动子；所述解耦连接座与另一移动机构中的移动平台固定连接。9.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱圣晓，罗烨，张涛，陈嘉瑞，
申请(专利权)人：深圳市鑫君特智能医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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