一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端制造技术

本发明专利技术提供一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，包括机架、视觉单元、外针单元、力传感单元、内针单元以及控制单元；视觉单元用于识别毛囊，包括工业相机和深度相机；外针单元用于推进外针深入头皮组织的切口的同时旋转外针进行周向切割来提取毛囊，包括轴向推进机构、周向切割机构以及外针；力传感单元用于提取毛囊时检测外针针头端面所受到的轴向力；内针单元用于推进内针刺破头皮组织形成切口，包括同轴设在外针内腔中的内针和驱动内针进针的驱动件；其中，周向切割机构采用中空电机驱动外针旋转。本植发机器人毛囊提取终端结构紧凑且重心平稳，能在FUE操作时替代人工，便于手术自动化，降低了医生的工作强度，提高了手术的效率。了手术的效率。了手术的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端


[0001]本专利技术属于外科器械领域，涉及植发机器人，具体涉及一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端。

技术介绍

[0002]脱发是一项全球性问题，其中最主要的脱发类型为雄激素性秃发(Androgenic Alopecia，简称AGA)。随着显微镜辅助设备的进步及毛囊单位移植体等新的概念的出现，形成了目前经典的两种毛发移植技术：供区头皮条切取(FUT)技术和毛囊单位提取(FUE)技术。适合移植的毛囊直径约3～5mm，移植的供体可以是单个毛囊，或是自然聚集的多个毛囊单位。植发手术通常需要从患者的头部的侧面与背面区域提取毛囊，并植入受体区域。FUT技术：剥取后脑勺或者两侧区域的细条状头皮瓣，将头皮瓣上的毛囊单个提取出来，再将毛囊单个移植到种植区域；FUE技术：使用小针头顺着供体区域头发的角度插入头皮，针头部分穿过真皮层完成推进后，用镊子拉动毛囊整体部分。FUE技术比起FUT技术有着无缝线、可见瘢痕显著减少、术后疼痛显著降低的优点而成为主流。
[0003]现有手持式的FUE毛囊提取仪主要由手柄、控制器、脚踏板三部分组成。手柄内的植发针通过外部卡盘把手和内部连接件与微型电机固定，可实现高速旋转，通过手动推进提取毛囊；控制器包含速度控制旋钮、正反旋转开关、电源连接件、手柄连接件和脚踏板连接件，用于整体连接和控制电机；脚踏板用于控制电机开关。
[0004]手持式的FUE毛囊提取仪的缺陷在于：需要多个医务人员进行手术；人工提取毛囊速度较慢；人工提取毛囊损伤率高；每次手术能获取的毛囊单位数有限；需要医生进行毛囊识别；医生疲劳度过高。
[0005]因此，本领域需要一种植发机器人毛囊提取终端，在FUE操作时替代人工，以降低使用者的工作强度，提高手术的效率。同时为保证执行提取毛囊操作时设备的稳定性和可靠性，设计的整体结构需要紧凑且重心平稳。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端。
[0007]本专利技术提供了一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，具有这样的特征，包括机架以及设置在机架上的视觉单元、外针单元、力传感单元、内针单元和控制单元；视觉单元用于识别毛囊，包括工业相机和深度相机；外针单元用于推进外针深入头皮组织的切口的同时旋转外针进行周向切割来提取毛囊，包括轴向推进机构、周向切割机构、以及外针；力传感单元安装在外针单元上，用于外针单元提取毛囊时检测外针针头端面所受到的轴向力；内针单元用于推进内针刺破头皮组织形成切口，包括同轴设置在外针内腔中的内针和驱动内针进针的驱动件；控制单元连接并控制外针单元、力传感单元以及内针单元；其中，周向切割机构采用中空电机驱动外针旋转。
[0008]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：工业相机的数量为两个，视觉单元还包括对应每个工业相机设置的角度台和第一滑轨组件，角度台上安装工业相机，角度台用于调节工业相机的俯仰角和偏航角，第一滑轨组件的滑块上安装角度台，第一滑轨组件用于调节两个工业相机的光轴间距。
[0009]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：视觉单元还包括对应深度相机设置的第二滑轨组件，第二滑轨组件的滑块上安装深度相机，第二滑轨组件用于调节深度相机到目标的视距。
[0010]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：视觉单元还包括补光板，深度相机具有相机架且该相机架的两侧均铰接有补光板。
[0011]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：轴向推进机构包括基板、直线导轨、滑座、滚珠丝杠、伺服电机、以及带传动组件，直线导轨沿外针的轴向安装在基板上，滑座安装在直线导轨的滑块上，并且滑座上安装中空电机和驱动件，滚珠丝杠的螺杆通过螺杆座安装在基板上且沿外针的轴向设置，滚珠丝杠的螺母与滑座连接，伺服电机安装在基板上且其输出轴通过带传动组件与滚珠丝杠的螺杆传动连接。
[0012]进一步地，中空电机通过电机座安装在滑座上；力传感单元包括挡板和力传感器，挡板可轴向滑动地设置在滑座上，并且滑座上开设有轴向延伸且与挡板滑动配合的滑槽，力传感器沿轴向设置地连接在挡板和电机座之间。
[0013]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：驱动件为气缸或电缸。
[0014]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：内针单元还包括连接驱动件和内针的连接件，连接件同轴设置在中空电机的中空轴内腔中。
[0015]进一步地，连接件和中空电机的中空轴之间通过轴承相连接。
[0016]在本专利技术提供的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端中，还可以具有这样的特征：机架包括机架本体和法兰盘，机架本体用于承载和设置其他单元，法兰盘用于与植发机器人的机械臂末端的法兰盘对接。
[0017]专利技术的作用与效果
[0018]根据本专利技术所涉及的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，因为包括视觉单元、外针单元、力传感单元、内针单元以及控制单元，其中，视觉单元用于识别毛囊，外针单元用于推进外针深入头皮组织的切口的同时旋转外针进行周向切割来提取毛囊，外针采用中空电机驱动实现旋转，力传感单元用于外针单元提取毛囊时检测外针针头端面所受到的轴向力，内针单元用于推进内针刺破头皮组织形成切口，内针同轴设置在外针的内腔中，控制单元能智能控制外针单元、力传感单元、内针单元，所以，本植发机器人毛囊提取终端整体结构紧凑且重心平稳，能在FUE操作时替代人工，便于手术自动化，从而降低了医生的工作强度，提高了手术的效率，有望实现广泛的社会效益和经济效益。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的实施例中植发机器人毛囊提取终端的整体结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的实施例中植发机器人毛囊提取终端去掉终端外壳后的结构示意图；
[0021]图3是本专利技术的实施例中工业相机所在处的局部结构示意图；
[0022]图4是本专利技术的实施例中深度相机所在处的局部结构示意图；
[0023]图5是本专利技术的实施例中补光板所在处的局部结构示意图；
[0024]图6是本专利技术的实施例中外针单元、力传感单元、内针单元、控制单元的整体结构示意图；
[0025]图7是图6的剖视图；
[0026]图8是本专利技术的实施例中外针单元和力传感单元的结构示意图；
[0027]图9是本专利技术的实施例中外针单元的轴向推进机构的结构示意图；
[0028]图10是本专利技术的实施例中外针单元的周向切割机构和外针的剖视图；
[0029]图11是本专利技术的实施例中力传感单元及其安装位置的结构示意图；
[0030]图12是本专利技术的实施例中内针单元及其安装位置的结构示意图；
[0031]图13是本专利技术的实施例中外针单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，其特征在于，包括机架以及设置在所述机架上的视觉单元、外针单元、力传感单元、内针单元和控制单元；所述视觉单元用于识别毛囊，包括工业相机和深度相机；所述外针单元用于推进外针深入头皮组织的切口的同时旋转外针进行周向切割来提取毛囊，包括轴向推进机构、周向切割机构、以及外针；所述力传感单元安装在所述外针单元上，用于所述外针单元提取毛囊时检测所述外针针头端面所受到的轴向力；所述内针单元用于推进内针刺破头皮组织形成切口，包括同轴设置在所述外针内腔中的内针和驱动所述内针进针的驱动件；所述控制单元连接并控制所述外针单元、所述力传感单元以及所述内针单元；其中，所述周向切割机构采用中空电机驱动所述外针旋转。2.根据权利要求1所述的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，其特征在于：其中，所述工业相机的数量为两个，所述视觉单元还包括对应每个所述工业相机设置的角度台和第一滑轨组件，所述角度台上安装所述工业相机，所述角度台用于调节所述工业相机的俯仰角和偏航角，所述第一滑轨组件的滑块上安装所述角度台，所述第一滑轨组件用于调节两个所述工业相机的光轴间距。3.根据权利要求1所述的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，其特征在于：其中，所述视觉单元还包括对应所述深度相机设置的第二滑轨组件，所述第二滑轨组件的滑块上安装所述深度相机，所述第二滑轨组件用于调节所述深度相机到目标的视距。4.根据权利要求1所述的基于中空电机的植发机器人毛囊提取终端，其特征在于：其中，所述视觉单元还包括补光板，所述深度相机具有相机架且该相机架的两侧均铰接有所述补光板。5.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：方虹斌，吴文育，郑立，林尽染，张稳，杨凯，徐鉴，
申请(专利权)人：复旦大学附属华山医院，
类型：发明
国别省市：