一种用于髋臼磨锉的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于髋臼磨锉的系统，包括：磨锉器、联轴器、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块；本系统通过设置磨锉器、联轴器、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块，使得本系统可以实现对髋臼磨锉的自动化和智能化。本实用新型专利技术主要用于机器人技术领域。人技术领域。人技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种用于髋臼磨锉的系统


[0001]本技术涉及机器人
，特别涉及一种用于髋臼磨锉的系统。

技术介绍

[0002]人工全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是利用手术方法将人工髋关节假体替代被疾病或损伤破坏的关节面、股骨头、髋臼，以达到切除病灶，消除疼痛，恢复关节原有的功能等效果。其中术中采用髋臼锉将患者髋关节处的髋臼软骨磨掉后，再安装假体，为保证关节假体结构正确的安放，术中根据术前规划值进行合理磨锉髋臼，对于提高临床手术的成功率、避免出现置换后的关节假体不稳定问题是非常重要的。
[0003]在传统的人工全髋关节手术过程中，一种常见的用于髋臼磨锉的方法是人工对髋臼进行磨锉和观测，术中仅依靠手术医生的主观经验来判断需要磨锉的髋臼深度，难以控制磨锉的深度，容易导致和手术前规划的方案不一致的现象，出现髋臼磨锉过深或者过浅的情况，这样对关节置换手术中安放合适尺寸的髋臼假体带来了较大的麻烦。在另外常见的技术方案中，尽管采用多个自由度的机械臂进行辅助磨锉，但是也仅在机械臂定位后仍采用人工滑动的方式来进行磨锉，同时在操作磨锉枪的过程中，难以均匀控制磨锉力度，且无压力值显示，这样无法保证磨挫过程平稳且均匀,控制设备根据所感应到的电信号相关特征来确定磨锉手术过程的相关参数，其信号稳定性不够良好，并且在手术过程容易干扰到影响手术的质量。
[0004]因此，行业内亟需研究装置以对以上问题的解决。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种用于髋臼磨锉的系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0006]本技术解决其技术问题的解决方案是：提供一种用于髋臼磨锉的系统，包括：磨锉器、联轴器、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块；
[0007]所述装载外壳设有基座和连接板，所述连接板用于与外部的机械臂末端连接，所述基座设有安装槽，所述驱动移动组件落入所述安装槽中，所述下位机控制器分别与驱动移动组件、驱动转动组件和无线模块连接，所述光学定位系统与上位机控制器连接，所述上位机控制器通过无线模块与下位机控制器连接，所述定位标签用于标记磨锉器移动的位置，所述光学定位系统用于对定位标签进行追踪和定位，并将所述定位标签的移动信息传递给上位机控制器，所述压力传感器用于获取磨锉器反馈的接触压力，并将所述接触压力信息传递给下位机控制器，所述下位机控制器通过无线模块将所述接触压力信息传递给上位机控制器，所述上位机控制器根据所述移动信息、接触压力信息得到控制指令，并通过无线模块向下位机控制器发送控制指令，所述下位机控制器根据所述控制指令控制驱动移动组件和驱动转动组件；
[0008]所述驱动转动组件通过联轴器与磨锉器连接，所述驱动转动组件通过联轴器驱动磨锉器转动，以实现对髋臼进行磨锉；
[0009]所述驱动移动组件与驱动转动组件连接，所述驱动移动组件用于带动驱动转动组件移动，以实现带动磨锉器移动，从而改变对髋臼进行磨锉的位置。
[0010]进一步，所述驱动移动组件包括：第一步进电机、丝杆和安装架；所述安装架包括：第一纵向板、横向板和第二纵向板，所述横向板的一端与第一纵向板连接，所述横向板的另一端与第二纵向板连接，所述第一纵向板设有嵌入孔，所述丝杆的一端落入所述嵌入孔中，所述第二纵向板设有贯穿孔，所述丝杆的另一端穿过所述贯穿孔与第一步进电机的转动轴连接，所述安装架落入所述安装槽中，所述第一步进电机通过螺纹与连接板连接，所述第一步进电机通过螺纹与连接板连接，所述丝杆与驱动转动组件连接。
[0011]进一步，所述驱动转动组件包括：第二步进电机、滑动底座和连接座；所述第二步进电机安装在所述滑动底座上，所述滑动底座的底部伸出连接块，所述连接块设有螺纹孔，所述丝杆螺纹穿过所述螺纹孔，所述连接块落入所述安装槽内，所述安装槽的边缘与所述滑动底座的底部抵接，所述连接座设置在第二步进电机的外壳上，所述定位标签设置在所述连接座上，所述第二步进电机的转动轴通过联轴器与磨锉器连接。
[0012]进一步，所述定位标签包括：固定架和定位球，所述固定架与连接座连接，所述定位球固定在固定架上。
[0013]进一步，所述固定架整体呈十字状，所述固定架包括四个分支，四个分支相互连接成十字状，所述定位球的数量为四个，四个定位球分别设置在四个分支上。
[0014]进一步，所述下位机控制器包括单片机。
[0015]进一步，所述无线模块包括WIFI模块。
[0016]本技术的有益效果是：本系统通过设置磨锉器、联轴器、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块，使得本系统可以实现对髋臼磨锉的自动化和智能化。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0018]图1是用于髋臼磨锉的系统的模块连接结构示意图；
[0019]图2是用于髋臼磨锉的系统的部分组件之间的连接结构示意图；
[0020]图3是驱动移动组件和驱动转动组件之间的连接结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下将结合实施例和附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本技术保护的范
围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本专利技术创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0022]实施例1，参考图1、图2和图3，提供一种用于髋臼磨锉的系统，包括：磨锉器100、联轴器200、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块；
[0023]所述装载外壳设有基座301和连接板302，所述连接板302用于与外部的机械臂末端连接，所述基座301设有安装槽600，所述驱动移动组件落入所述安装槽600中，所述下位机控制器分别与驱动移动组件、驱动转动组件和无线模块连接，所述光学定位系统与上位机控制器连接，所述上位机控制器通过无线模块与下位机控制器连接，所述定位标签用于标记磨锉器100移动的位置，所述光学定位系统用于对定位标签进行追踪和定位，并将所述定位标签的移动信息传递给上位机控制器，所述压力传感器用于获取磨锉器100反馈的接触压力，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于髋臼磨锉的系统，其特征在于，包括：磨锉器、联轴器、驱动转动组件、驱动移动组件、定位标签、压力传感器、光学定位系统、下位机控制器、上位机控制器、装载外壳和无线模块；所述装载外壳设有基座和连接板，所述连接板用于与外部的机械臂末端连接，所述基座设有安装槽，所述驱动移动组件落入所述安装槽中，所述下位机控制器分别与驱动移动组件、驱动转动组件和无线模块连接，所述光学定位系统与上位机控制器连接，所述上位机控制器通过无线模块与下位机控制器连接，所述定位标签用于标记磨锉器移动的位置，所述光学定位系统用于对定位标签进行追踪和定位，并将所述定位标签的移动信息传递给上位机控制器，所述压力传感器用于获取磨锉器反馈的接触压力，并将所述接触压力信息传递给下位机控制器，所述下位机控制器通过无线模块将所述接触压力信息传递给上位机控制器，所述上位机控制器根据所述移动信息、接触压力信息得到控制指令，并通过无线模块向下位机控制器发送控制指令，所述下位机控制器根据所述控制指令控制驱动移动组件和驱动转动组件；所述驱动转动组件通过联轴器与磨锉器连接，所述驱动转动组件通过联轴器驱动磨锉器转动，以实现对髋臼进行磨锉；所述驱动移动组件与驱动转动组件连接，所述驱动移动组件用于带动驱动转动组件移动，以实现带动磨锉器移动，从而改变对髋臼进行磨锉的位置。2.根据权利要求1所述的一种用于髋臼磨锉的系统，其特征在于，所述驱动移动组件包括：第一步进电机、丝杆和安装架；所述安装架包括：第一纵向板、横向板和第二纵向板，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奕润，宁为博，朱家祺，范衠，黄文宁，胡军，陈洪江，容毅标，许宏武，张建军，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：新型
国别省市：