一种介入手术机器人制造技术

本发明专利技术提出了一种介入手术机器人，包括基座，所述基座的顶部通过第一关节水平转动连接有第一延长臂，所述第一延长臂远离第一关节的一端通过第二关节水平转动连接有升降臂，所述升降臂远离第二关节的一端通过第三关节水平转动连接有第二延长臂，所述第二延长臂远离第三关节的一端通过第四关节俯仰转动连接有从端机构；所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节均包括减速机和电磁制动器，所述基座内设有控制器，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节内的电磁制动器以及升降臂分别与控制器连接。本发明专利技术通过在机械臂的各个关节处安装电磁制动器，可通过控制器控制各个电磁制动器将对应的关节锁死，从而提升了机械臂在使用过程中的稳定性。用过程中的稳定性。用过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种介入手术机器人


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种介入手术机器人。

技术介绍

[0002]血管介入手术是一种微创影像引导诊疗方法，用非开放的方式，以穿刺针穿透皮肤，到达内脏或其他组织，用于治疗心血管疾病和肿瘤等。通常在血管介入中，医疗装置通过针刺被引入患者的血管中。血管介入的益处在于易于将装置引入患者而不使用大的切口，显著降低了患者的痛苦以及潜在的流血或被感染的可能。血管介入切口更小，因而更容易密封，术后愈合快。
[0003]因为血管介入机器人一般进行的都是微创手术，为保障其平稳性，一般使用机械臂支撑从端机构，相邻的延长臂可以通过旋转关节连接，通过多个延长臂旋转配合调节从端机构的位置和姿态，从而满足不同的临床使用要求。
[0004]目前使用的机械臂存在动作控制稳定性较差，机械臂在运动过程中无法自由锁止各个旋转关节，机械臂在使用过程中容易晃动，从而导致从端机构的位置和姿态偏离预定位置，影响手术的进行。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种介入手术机器人，解决了现有技术中机械臂在使用过程中容易晃动、稳定性较差等问题。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0007]一种介入手术机器人，包括基座，所述基座的顶部通过第一关节水平转动连接有第一延长臂，所述第一延长臂远离第一关节的一端通过第二关节水平转动连接有升降臂，所述升降臂远离第二关节的一端通过第三关节水平转动连接有第二延长臂，所述第二延长臂远离第三关节的一端通过第四关节俯仰转动连接有从端机构，所述从端机构上设有把手；
[0008]所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节均包括减速机和电磁制动器，所述基座内设有控制器，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节内的电磁制动器以及升降臂分别与控制器连接，所述控制器用于控制升降臂的伸缩以及第一关节、第二关节、第三关节、第四关节的锁止状态。
[0009]本专利技术通过在机械臂的各个关节处安装电磁制动器，当通过机械臂将从端机构移动到指定位置后，可通过控制器控制各个电磁制动器将对应的关节锁死，防止关节转动导致机械臂发生晃动，从而提升了机械臂在使用过程中的稳定性。
[0010]作为本专利技术优选的方案，所述把手上设有总控按钮，所述总控按钮与控制器连接，用于同步控制四个关节的锁止状态；所述总控按钮为自复按钮，按下总控按钮时，四个关节同步解锁，在机械臂的覆盖范围内，可随意通过把手拖动从端机构运动至任意位置，松开总控按钮时，四个关节同步锁止，从端机构的位姿被固定，通过一个自复位的总控按钮来实现
四个关节的锁止控制，操作方便，可快速将从端机构移动至指定位置，提高了机械臂的工作效率和稳定性。
[0011]作为本专利技术优选的方案，所述从端机构的正面设有自复旋钮，所述自复旋钮与控制器连接，用于控制升降臂的伸缩。当顺时针旋转自复旋钮时，控制器会控制升降臂伸长，从而带动第三关节、第二延长臂、第四关节及从端机构一起下降，当逆时针旋转自复旋钮时，控制器会控制升降臂收缩，从而带动第三关节、第二延长臂、第四关节及从端机构一起上升，从而适应不同的使用需求。当松开自复旋钮时，自复旋钮会自复位，防止升降臂继续伸缩，操作方便。
[0012]作为本专利技术优选的方案，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节的外侧均设有对应的独控按钮，四个独控按钮分别与控制器连接，分别用于独立控制四个关节的锁止状态；所述独控按钮为自复按钮。在手术的过程中，当仅需要对从端机构进行小范围的移动时，可通过独控按钮解锁对应的关节，实现从端机构小范围的移动，提高了从端机构位姿微调的准确性。通过总控按钮和四个独控按钮的相互配合，保证了从端机构位姿调整的效率和精度。
[0013]作为本专利技术优选的方案，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节的减速机输出轴上均安装有转速传感器，四个转速传感器分别与控制器连接，用于检测四个关节的转动速度，所述控制器根据各个关节的转动速度调节对应的电磁制动器输出的阻尼大小，关节转动速度越快，对应的电磁制动器输出的阻尼越大，关节转动速度越慢，对应的电磁制动器输出的阻尼越小，通过设置转速传感器检测各个关节的转动速度，并根据转动速度调节各个关节对应的电磁制动器输出的阻尼大小，从而限制各个关节的转动速度，防止机械臂转动速度过快导致关节锁止时出现“急刹”的情况，从而在保证各个关节转动顺畅的前提下，提升了各个关节制动的平稳性，延长了各个关节的使用寿命。
[0014]作为本专利技术优选的方案，所述第一延长臂远离第一关节的一端、升降臂远离第二关节的一端以及第二延长臂远离第三关节的一端均设有多个避障传感器，多个所述避障传感器分别与控制器连接，当某个关节对应的避障传感器检测到障碍物与关节的距离小于预设值时，控制器控制对应关节的电磁制动器自动增大阻尼，从而避免关节与障碍物发生碰撞，提高了机械臂使用过程中的安全性。
[0015]作为本专利技术优选的方案，所述基座的底部安装有底板，所述底板的底面一侧安装有滑座，所述滑座上开设有“T”形滑槽，用于与病床或医疗台车上的轨道滑动配合；所述滑座上还安装有锁紧手柄，所述锁紧手柄的轴向与滑槽的开槽方向垂直，且锁紧手柄的螺杆末端穿过滑槽侧壁后与轨道抵接，实现滑槽与轨道的锁紧。所述锁紧手柄的螺杆与滑座的侧壁螺接，通过旋转锁紧手柄可实现对轨道的夹紧和松开，从而实现基座在病床或医疗台车上的安装、拆卸。
[0016]作为本专利技术优选的方案，所述滑槽的一端设有“C”形导向块，所述导向块的内侧壁为斜面，通过设置导向块，并将导向块的内壁设为斜面，可以对轨道起到导向作用，方便引导轨道进入滑槽，极大提高了基座安装的便利性。
[0017]作为本专利技术优选的方案，所述底板的底面远离滑座的一侧安装有柔性滚轮，当需要调整基座在病床上的位置时，通过旋松锁紧手柄，再推动滑座沿着轨道滑动到指定位置即可，滑动过程中，底板下方的柔性滚轮可以减小摩擦，同时起到支撑的作用。
[0018]作为本专利技术优选的方案，所述升降臂的电动推杆上设有限位开关，所述限位开关与控制器连接，用于约束升降臂的伸缩范围。
[0019]有益效果
[0020]与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：
[0021](1)本专利技术通过在机械臂的各个关节处安装电磁制动器，当通过机械臂将从端机构移动到指定位置后，可通过控制器控制各个电磁制动器将对应的关节锁死，防止关节转动导致机械臂发生晃动，从而提升了机械臂在使用过程中的稳定性；
[0022](2)本专利技术通过一个自复位的总控按钮来实现四个关节的锁止控制，操作方便，可快速将从端机构移动至指定位置，提高了机械臂的工作效率和稳定性；通过设置四个独控按钮分别控制四个关节的锁止状态，实现从端机构小范围的移动，提高了从端机构位姿微调的准确性。通过总控按钮和四个独控按钮的相互配合，保证了从端机构位姿调整的效率和精度；
[0023](3)本专利技术通过设置转速传感器检测各个关节的转动速度，并根据转动速度调节各个关节对应的电磁制动器输出的阻尼大小，从而限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介入手术机器人，其特征在于，包括基座(1)，所述基座(1)的顶部通过第一关节(2)水平转动连接有第一延长臂(3)，所述第一延长臂(3)远离第一关节(2)的一端通过第二关节(4)水平转动连接有升降臂(5)，所述升降臂(5)远离第二关节(4)的一端通过第三关节(6)水平转动连接有第二延长臂(7)，所述第二延长臂(7)远离第三关节(6)的一端通过第四关节(8)俯仰转动连接有从端机构(9)，所述从端机构(9)上设有把手(10)；所述第一关节(2)、第二关节(4)、第三关节(6)、第四关节(8)均包括减速机(22)和电磁制动器(23)，所述基座(1)内设有控制器，所述第一关节(2)、第二关节(4)、第三关节(6)、第四关节(8)内的电磁制动器(23)以及升降臂(5)分别与控制器连接，所述控制器用于控制升降臂(5)的伸缩以及第一关节(2)、第二关节(4)、第三关节(6)、第四关节(8)的锁止状态。2.如权利要求1所述的一种介入手术机器人，其特征在于，所述把手(10)上设有总控按钮(11)，所述总控按钮(11)与控制器连接，用于同步控制四个关节的锁止状态；所述总控按钮(11)为自复按钮，按下总控按钮(11)时，四个关节同步解锁，松开总控按钮(11)时，四个关节同步锁止。3.如权利要求1所述的一种介入手术机器人，其特征在于，所述从端机构(9)的正面设有自复旋钮(12)，所述自复旋钮(12)与控制器连接，用于控制升降臂(5)的伸缩。4.如权利要求1所述的一种介入手术机器人，其特征在于，所述第一关节(2)、第二关节(4)、第三关节(6)、第四关节(8)的外侧均设有对应的独控按钮(13)，四个独控按钮(13)分别与控制器连接，分别用于独立控制四个关节的锁止状态；所述独控按钮(13)为自复按钮。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏健，黄志俊，刘金勇，钱坤，鲁思超，
申请(专利权)人：杭州朗博康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：