一种手术机器人及其安全扭矩关断电路制造技术

本发明专利技术公开一种手术机器人及其安全扭矩关断电路，该电路包括接口模块、分控制模块和第一安全开关，第一安全开关和接口模块中的第一开关单元串联在一回路，第一安全开关根据用户操作切换通断，第一开关单元根据分接入信号接口的信号确定对应的安全信号输入接口是否有效，并根据有效的安全信号输入接口的信号切换通断。分控制模块根据回路通断控制分手术臂上电机转矩的关断，实现了对手术机器人扭矩的控制。各分手术臂根据操作发出安全信号控制回路通断，提高了机器人的安全性，接口模块中多组控制信号输出接口、安全信号输入接口和分接入信号接口的设置，配合第一开关单元的两个控制端的设置，实现分手术臂的增减，提高了机器人的灵活性。人的灵活性。人的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人及其安全扭矩关断电路


[0001]本专利技术实施例涉及机器人，尤其涉及一种手术机器人及其安全扭矩关断电路。

技术介绍

[0002]近年来，随着机器人技术的快速发展，机器人的功能越来越丰富，各行各业均有了机器人的应用。手术机器人由于其安全性和精密性，给医疗领域带来了新的变革，给患者带来了新的希望。
[0003]现有的手术机器人的安全扭矩关断电路(也称作STO电路)中，将分手术臂的STO电路加入原手术臂的STO电路中，以实现整个STO回路受控于医生控制台、原手术臂和分手术臂。
[0004]但这种安全扭矩电路受限于固定的连接关系，手术臂组合方式固定，安全性和灵活性均较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种手术机器人及其安全扭矩关断电路，以提高手术机器人的安全性和灵活性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种手术机器人的安全扭矩关断电路，手术机器人的安全扭矩关断电路包括：接口模块、设置于分手术臂的分控制模块和设置于医生控制台的第一安全开关；
[0007]所述接口模块包括第一总电压源、第一开关单元、电压信号输出接口、电压信号输入接口、多个控制信号输出接口、与所述控制信号输出接口对应的安全信号输入接口和分接入信号接口；所述第一总电压源与所述电压信号输出接口连接，所述第一安全开关串联于所述电压信号输出接口和所述电压信号输入接口之间；所述第一开关单元的第一端与所述电压信号输入接口连接，所述第一开关单元的第二端分别与多个所述控制信号输出接口连接；所述第一开关单元的第一控制端与所述安全信号输入接口连接，所述第一开关单元的第二控制端与所述分接入信号接口连接，所述第一开关单元用于根据所述分接入信号接口的分接入信号确定所述安全信号输入接口是否有效，并根据有效的所述安全信号输入接口的安全信号切换自身通断；
[0008]所述分控制模块包括安全信号输出接口、受控接口和分接入状态接口，所述受控接口与对应的所述控制信号输出接口连接，所述安全信号输出接口与对应的所述安全信号输入接口连接，所述分接入状态接口与对应的所述接入信号接口连接，所述分控制模块用于由所述分接入状态接口输出所述分接入信号，并根据用户操作由所述安全信号输出接口输出所述安全信号，还在所述受控接口接收到预设断开信号的情况下，控制所述分手术臂中电机的扭矩关断。
[0009]可选地，手术机器人的安全扭矩关断电路，还包括设置于原手术臂的总控制模块；
[0010]所述总控制模块包括第二总电压源、第一总参考电位、总受控单元、第二安全开
关、第一接口、第二接口和总接入状态接口；所述总控制模块设置于所述电压信号输出接口和串联的所述第一安全开关之间，所述第一接口与所述电压信号输出接口连接，所述第二接口与串联的所述第一安全开关连接；所述第一总参考电位经所述受控单元与所述第一接口连接；所述第二总电压源经所述第二安全开关与所述第二接口连接；所述总控制模块用于由所述总接入状态接口输出总接入信号；所述总受控单元用于根据自身两端的电位，控制所述原手术臂中电机的扭矩；
[0011]所述接口模块还包括二极管、第二开关单元和总接入信号接口；所述第一开关单元的第二端经所述二极管与所述电压信号输出接口连接；所述第二开关单元设置于所述第一总电压源与所述电压信号输出接口之间，所述第二开关单元的控制端与所述总接入信号接口连接，所述总接入信号接口与所述总接入状态接口连接，所述第二开关单元用于根据所述总接入信号接口是否接入所述总接入信号，切换自身的通断状态。
[0012]可选地，所述第二开关单元包括第一继电器；所述第一继电器的受控触点的两端作为所述第二开关单元的两端；所述第一继电器的控制线圈作为所述第二开关单元的控制端，与所述总接入信号接口连接。
[0013]可选地，所述分控制模块还包括第三安全开关、分电压源、分参考电位和分受控单元；
[0014]所述第三安全开关设置于所述分电压源和所述安全信号输出接口之间，用于根据用户操作生成所述安全信号；所述分受控单元连接于所述分参考电位和所述受控接口之间，用于在接收到所述预设断开信号的情况下，控制所述分手术臂中分电机的扭矩关断。
[0015]可选地，所述第一安全开关、所述第二安全开关和所述第三安全开关均包括安全按钮。
[0016]可选地，所述第一开关单元包括与所述控制信号输出接口一一对应的第二继电器和第三继电器；
[0017]所述第二继电器的受控触点串联于所述第一开关单元的第一端和第二端之间；所述第二继电器的控制线圈作为所述第一开关单元的第一控制端，与所述第二继电器对应的所述安全信号输入接口连接；
[0018]所述第三继电器的受控触点与其对应的所述第二继电器的受控触点并联；所述第三继电器的控制线圈作为所述第一开关单元的第二控制端，与所述第三继电器对应的所述分接入信号接口连接。
[0019]可选地，对应的所述控制信号输出接口、所述安全信号输入接口和所述分接入信号接口设置于同一区域且相互区别。
[0020]可选地，所述控制信号输出接口、所述安全信号输入接口和所述分接入信号接口的接口形状，不同于所述电压信号输出接口和所述电压信号输入接口的接口形状。
[0021]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种手术机器人，手术机器人包括：医生控制台、分手术臂和第一方面任意所述的手术机器人的安全扭矩关断电路。
[0022]可选地，手术机器人还包括原手术臂。
[0023]本专利技术实施例提供的手术机器人及其安全扭矩关断电路包括接口模块、设置于分手术臂的分控制模块和设置于医生控制台的第一安全开关，第一安全开关和接口模块中的第一开关单元分别串联在同一回路中，第一安全开关根据用户的操作切换自身通断，第一
开关单元根据分接入信号接口接入的分接入信号确定对应的安全信号输入接口是否有效，并根据有效的安全信号输入接口的安全信号切换自身通断，分控制模块可以根据回路的通断控制分手术臂上电机的电机转矩是否关断，实现了对手术机器人扭矩的关断控制，每个分手术臂均可根据操作发出安全信号控制回路通断，提高了手术机器人的安全性，接口模块中多组控制信号输出接口、安全信号输入接口和分接入信号接口的设置，配合第一开关单元的两个控制端的设置，使得电路可以根据用户需求进行分手术臂的扩展和缩减，提高了手术机器人的灵活性。
附图说明
[0024]图1为现有技术中的一种手术机器人的安全扭矩关断电路的组成示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供一种手术机器人的安全扭矩关断电路的电路示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的另一种手术机器人的安全扭矩关断电路的电路示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的又一种手术机器人的安全扭矩关断电路的电路示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的又一种手术机器人的安全扭矩关断电路的电路示意图；
[0029]图6为本专利技术实施例提供的一种接口模块的外表面的组成示意图；
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的安全扭矩关断电路，其特征在于，包括：接口模块、设置于分手术臂的分控制模块和设置于医生控制台的第一安全开关；所述接口模块包括第一总电压源、第一开关单元、电压信号输出接口、电压信号输入接口、多个控制信号输出接口、与所述控制信号输出接口对应的安全信号输入接口和分接入信号接口；所述第一总电压源与所述电压信号输出接口连接，所述第一安全开关串联于所述电压信号输出接口和所述电压信号输入接口之间；所述第一开关单元的第一端与所述电压信号输入接口连接，所述第一开关单元的第二端分别与多个所述控制信号输出接口连接；所述第一开关单元的第一控制端与所述安全信号输入接口连接，所述第一开关单元的第二控制端与所述分接入信号接口连接，所述第一开关单元用于根据所述分接入信号接口的分接入信号确定所述安全信号输入接口是否有效，并根据有效的所述安全信号输入接口的安全信号切换自身通断；所述分控制模块包括安全信号输出接口、受控接口和分接入状态接口，所述受控接口与对应的所述控制信号输出接口连接，所述安全信号输出接口与对应的所述安全信号输入接口连接，所述分接入状态接口与对应的所述接入信号接口连接，所述分控制模块用于由所述分接入状态接口输出所述分接入信号，并根据用户操作由所述安全信号输出接口输出所述安全信号，还在所述受控接口接收到预设断开信号的情况下，控制所述分手术臂中电机的扭矩关断。2.根据权利要求1所述的手术机器人的安全扭矩关断电路，其特征在于，还包括设置于原手术臂的总控制模块；所述总控制模块包括第二总电压源、第一总参考电位、总受控单元、第二安全开关、第一接口、第二接口和总接入状态接口；所述总控制模块设置于所述电压信号输出接口和串联的所述第一安全开关之间，所述第一接口与所述电压信号输出接口连接，所述第二接口与串联的所述第一安全开关连接；所述第一总参考电位经所述受控单元与所述第一接口连接；所述第二总电压源经所述第二安全开关与所述第二接口连接；所述总控制模块用于由所述总接入状态接口输出总接入信号；所述总受控单元用于根据自身两端的电位，控制所述原手术臂中电机的扭矩；所述接口模块还包括二极管、第二开关单元和总接入信号接口；所述第一开关单元的第二端经所述二极管与所述电压信号输出接口连接；所述第二开关单元设置于所述第一总电压源与所述电压信号输出接口之间，所述第二开关单元的控制端与所述总接入信号接口连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪洋洋，梁云雷，张计悦，
申请(专利权)人：哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：