一种二自由度模拟呼吸平台及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种二自由度模拟呼吸平台及其控制方法，二自由度模拟呼吸平台包括：底板；立板，竖直固定在底板上；Y轴运动机构，安装在立板上，包括可在Y轴方向往复运动的Y轴运动件；水平自由度安装架，固定在Y轴运动件可随之在Y轴方向上往复运动；X轴运动机构，安装在水平自由度安装架上，包括可在X轴方向往复运动的X轴运动件；及平台，固定在X轴运动件上；通过控制X轴运动机构和/或Y轴运动机构的往复运动，实现平台在X轴和/或Y轴方向上的运动调节。本发明专利技术在医疗使用中操作简单、灵活方便，而且结构紧凑、成本低廉，可根据患者的呼吸实现位置和速度变化的跟随运动，实现任意呼吸振幅和周期的跟随运动。周期的跟随运动。周期的跟随运动。

【技术实现步骤摘要】
一种二自由度模拟呼吸平台及其控制方法


[0001]本专利技术涉及医疗机器人
，具体的涉及一种二自由度模拟呼吸平台及其控制方法。

技术介绍

[0002]椎板切除手术不同于其他骨科手术，由于脊柱在解剖结构上位于身体中轴，其位置会随着呼吸运动的影响显著改变，包括椎体及椎弓根的位置，因此，呼吸运动对于精度的影响大于其他手术的影响。
[0003]椎板切除手术是治疗椎管狭窄等脊柱常见疾病的重要手段，在该手术中，医生需要长时间手持器械对椎板进行精密切削，很容易导致因为患者呼吸带来的位移上的误差，从而影响手术精度，甚至导致损伤脊髓等情况发生。超过2mm的误差偏移将会导致突出骨皮质，造成周围组织损伤，例如硬膜、神经或血管，进而产生严重的后果及并发症。然而生理性的呼吸运动在手术过程中是无法避免的，其作用也是持续性的。
[0004]脊柱减压手术中，患者脊柱运动是影响机器人辅助手术精度的重要因素，其主要原因为呼吸引起的生理运动，以及手术器械等外力作用引起的牵连运动。患者在全身麻醉的俯卧状态下，胸腰椎浮动1～3mm。
[0005]人体脊柱与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二自由度模拟呼吸平台，其特征在于，包括：底板；立板，竖直固定在所述底板上；Y轴运动机构，安装在所述立板上，包括可在Y轴方向往复运动的Y轴运动件；水平自由度安装架，固定在所述Y轴运动件上并随所述Y轴运动件在Y轴方向上往复运动；X轴运动机构，安装在所述水平自由度安装架上，包括可在X轴方向往复运动的X轴运动件；及平台，固定在所述X轴运动件上；通过控制所述X轴运动机构和/或Y轴运动机构的往复运动，实现所述平台在X轴和/或Y轴方向上的运动调节。2.根据权利要求1所述的二自由度模拟呼吸平台，其特征在于，所述Y轴运动机构还包括：Y轴驱动电机，固定安装在所述立板上；Y轴丝杠支撑座，固定安装在所述立板上；Y轴丝杠，可转动的安装在所述Y轴丝杠支撑座上且沿Y轴方向延伸，所述Y轴驱动电机驱动连接所述Y轴丝杠；及Y轴套筒，套装在所述Y轴丝杠上；所述Y轴驱动电机驱动所述Y轴丝杠转动，带动所述Y轴套筒沿Y轴丝杠往复运动；所述Y轴运动件为固定安装在所述Y轴套筒上的Y轴滑块，所述水平自由度安装架固定在所述Y轴滑块上。3.根据权利要求2所述的二自由度模拟呼吸平台，其特征在于，还包括Y轴导向机构，所述Y轴导向机构设置在所述立板上且至少位于Y轴运动机构的一侧；所述水平自由度安装架安装在所述Y轴导向机构上，所述Y轴导向机构用于引导所述水平自由度安装架沿Y轴方向直线往复运动。4.根据权利要求3所述的二自由度模拟呼吸平台，其特征在于，所述Y轴导向机构包括：光轴滑轨支撑座，固定在所述立板上；光轴导轨，固定在所述光轴滑轨支撑座上，且与所述Y轴丝杠平行设置；及光轴滑块，可滑动的套装在所述光轴导轨上；所述水平自由度安装架固定在所述光轴滑块上。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的二自由度模拟呼吸平台，其特征在于，所述X轴运动机构包括：X轴驱动电机，固定安装在所述水平自由度安装架上；X轴丝杠滑轨支撑座，固定安装在所述水平自由度安装架上；X轴丝杠，可转动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李危石，李卓夫，胡宁，姜帅，张坚，王承夏，宋雄康，
申请(专利权)人：北京铸正机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：