一种医用骨科手术机器人系统技术方案

本发明专利技术公开一种医用骨科手术机器人系统，包括：控制系统、显示系统、运动系统、手术标定系统、底板。本发明专利技术提供的医用骨科手术机器人系统，可减少患者拍片的次数，降低了患者、医生接受的辐照剂量，解决了在骨科手术中需要多次照射CT的问题；在手术时仅用C臂就可以使用，降低了手术机器人使用时的硬件要求；解决了台车支撑脚单独顶出不稳定的问题；解决了单控脚轮只能控制单个脚轮状态的问题，本装置可同时控制四个脚轮联动，可同时锁紧或松开，保证可快速、及时、准确控制台车状态；本发明专利技术伸缩臂可实现夹持器械的快速精准夹持与拆卸，提高了夹持精度、装夹拆卸效率。装夹拆卸效率。装夹拆卸效率。

【技术实现步骤摘要】
一种医用骨科手术机器人系统


[0001]本专利技术属于控制系统领域，具体涉及一种医用骨科手术机器人系统。

技术介绍

[0002]当前骨科手术面临的主要难题之一是如何准确标定手术入路及手术深度，借助骨科手术机器人能减少对操刀医生的经验和技术依赖，实现快速规划手术入路并精确控制手术深度，大大降低了手术失败率。目前市面上医用机器人主要依赖光学追踪系统、磁导航追踪系统标定手术入路，不但机器人设施及算法复杂繁琐，成本高昂，对手术环境也提出了更高的硬件设施配套要求和防信号干扰要求。因此，亟需一种新型手术机器人系统，以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种医用骨科手术机器人系统，以解决目前市面上医用机器人主要依赖光学追踪系统、磁导航追踪系统标定手术入路，不但机器人设施及算法复杂繁琐，成本高昂，手术环境需要更高的硬件设施配套要求和防信号干扰要求而造成成设备和使用成本高昂的问题。
[0004]本专利技术提供一种医用骨科手术机器人系统，包括：控制系统、显示系统、运动系统、手术标定系统、底板；
[0005]所述底板分为两层，分别为上底板与下底板；所述上底板上方安装有台车外壳；所述下底板的四角设有四个脚轮；所述上底板下方设有两个前支脚和一个后支脚；
[0006]所述控制系统包括工控机、机械臂控制器、升降系统控制器、脚轮方向控制器；所述机械臂控制器安装在上底板的后侧；所述升降系统控制器安装在上底板的后侧，邻近机械臂控制器；所述脚轮方向控制器设置于上底板，位于升降系统控制器上侧；所述工控机设置于上底板上，邻近脚轮方向控制器；
[0007]所述显示系统包括显示器；所述显示器通过显示器支架设置在台车外壳上部后侧；
[0008]所述运动系统包括机器人升降推杆；所述机器人升降推杆包括机械臂推杆与支脚推杆；所述机械臂推杆下端设置于上底板；所述机械臂推杆上端连接机械臂；所述支脚推杆一端通过侧板与上底板连接，一端设置在下底板上；所述下底板的右前方设有脚轮方向控制机构和脚轮同步锁紧松开机构；所述脚轮同步锁紧松开机构包括松开与锁紧脚踏、联动机构：所述松开与锁紧脚踏位于下底板的后侧居中位置；所述联动机构位于下底板中间，通过连杆与脚踏开与锁紧脚踏、脚轮连接；
[0009]所述手术标定系统包括伸缩臂；所述伸缩臂设置在机械臂上；所述伸缩臂连接有夹持器；所述夹持器上设有标定器械。
[0010]进一步地，所述机械臂推杆与支脚推杆并排高低错落分布。
[0011]进一步地，所述两个前支脚和一个后支脚在上底板下方呈前二后一三角形分布。
[0012]进一步地，所述伸缩臂包括夹持头、伸缩体、连接头；所述连接头通过螺栓与机械臂连接；所述伸缩体一端设置在连接头上方，一端与夹持头相连接。
[0013]进一步地，所述夹持器整体结构类似“T”字型，横轴与竖轴均为中空结构，上横轴略短，其横端面上下侧有限位凸起；竖轴略长，其轴心线前倾，竖轴末端一侧面呈“C”字型。
[0014]进一步地，所述标定器械与夹持器配合使用，包括锁止器、测量环、器械适配器、适配器套管、导引器；所述锁止器位于夹持器套筒前端，为中通环形结构，内有限位销；所述测量环类似“抄网”，其轴心线与夹持器横向套筒轴心线平行通过紧定螺钉设置在锁止器伸出的两个支杆上；所述器械适配器套管与器械适配器配合使用。
[0015]进一步地，所述脚轮能够在直线运动脚轮与360
°
自由转动脚轮之间转换
[0016]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供一种医用骨科手术机器人系统，可减少患者拍片的次数，降低了患者、医生接受的辐照剂量，解决了在骨科手术中需要多次照射CT的问题；在手术时仅用C臂就可以使用，降低了手术机器人使用时的硬件要求；本专利技术骨科手术机器人推杆为双向整体顶出结构，解决了台车支撑脚单独顶出不稳定的问题；本专利技术解决了单控脚轮只能控制单个脚轮状态的问题，本装置可同时控制四个脚轮联动，可同时锁紧或松开，保证可快速、及时、准确控制台车状态；本专利技术解决了使用四个360
°
自由转动脚轮的情况下，台车直线运动难于控制的问题；本专利技术具有伸缩臂，解决了其他手术机器人机械臂长度不足的问题；本专利技术伸缩臂可测定并反馈伸缩长度，解决了其他伸缩臂无法测定并反馈伸缩长度的问题；本专利技术伸缩臂可实现夹持器械的快速精准夹持与拆卸，提高了夹持精度、装夹拆卸效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0018]图1为一种医用骨科手术机器人系统主视图；
[0019]图2为一种医用骨科手术机器人系统内部结构图；
[0020]图3为一种医用骨科手术机器人系统的伸缩臂主体结构正视图。
[0021]图示说明：100
‑
控制系统；200
‑
显示系统；300
‑
运动系统；400
‑
手术标定系统；500
‑
底板；101
‑
工控机；102
‑
机械臂控制器；103
‑
升降系统控制器；104
‑
脚轮方向控制器；201
‑
显示器；202
‑
显示器支架；301
‑
机械臂；302
‑
机器人升降推杆；303
‑
脚轮同步锁紧松开机构；304
‑
脚轮方向控制机构；401
‑
伸缩臂；402
‑
夹持器；403
‑
标定器械；501
‑
上底板；501
‑
上底板；502
‑
下底板；503
‑
台车外壳；504
‑
脚轮；505
‑
前支脚；506
‑
后支脚；3021
‑
机械臂推杆；3022
‑
支脚推杆；3031
‑
松开与锁紧脚踏；3032
‑
联动机构；4011
‑
夹持头；4012
‑
伸缩体；4013
‑
连接头。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。应该指出，以下详细说明都是例
示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0023]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用骨科手术机器人系统，其特征在于，包括：控制系统(100)、显示系统(200)、运动系统(300)、手术标定系统(400)、底板(500)；所述底板(500)分为两层，分别为上底板(501)与下底板(502)；所述上底板(501)上方安装有台车外壳(503)；所述下底板(502)的四角设有四个脚轮(504)；所述上底板(501)下方设有两个前支脚(505)和一个后支脚(506)；所述控制系统(100)包括工控机(101)、机械臂控制器(102)、升降系统控制器(103)、脚轮方向控制器(104)；所述机械臂控制器(102)安装在上底板(501)的后侧；所述升降系统控制器(103)安装在上底板(501)的后侧，邻近机械臂控制器(102)；所述脚轮方向控制器(104)设置于上底板(501)，位于升降系统控制器(103)上侧；所述工控机(101)设置于上底板(501)上，邻近脚轮方向控制器(104)；所述显示系统(200)包括显示器(201)；所述显示器(201)通过显示器支架(202)设置在台车外壳(503)上部后侧；所述运动系统(300)包括机器人升降推杆(302)；所述机器人升降推杆(302)包括机械臂推杆(3021)与支脚推杆(3022)；所述机械臂推杆(3021)下端设置于上底板(501)；所述机械臂推杆(3021)上端连接机械臂(301)；所述支脚推杆(3022)一端通过侧板与上底板(501)连接，一端设置在下底板(502)上；所述下底板(502)的右前方设有脚轮方向控制机构(304)和脚轮同步锁紧松开机构(303)；所述脚轮同步锁紧松开机构(303)包括松开与锁紧脚踏(3031)、联动机构(3032)：所述松开与锁紧脚踏(3031)位于下底板(502)的后侧居中位置；所述联动机构(3032)位于下底板中间，通过连杆与脚踏开与锁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩，
申请(专利权)人：刘倩，
类型：发明
国别省市：