一种骨科手术机器人及其运行方法技术

本申请属于医疗设备技术领域，公开了一种骨科手术机器人及其运行方法，骨科手术机器人包括机械臂

【技术实现步骤摘要】
一种骨科手术机器人及其运行方法


[0001]本申请涉及医疗设备
，具体地是一种骨科手术机器人及其运行方法
。

技术介绍

[0002]骨科手术中的骨钻孔即在骨骼上钻出位置
、
角度
、
孔径
、
深度合适的置钉孔，骨铣削则是去除骨组织上的病灶组织，在骨科手术过程中精度
、
稳定性和效率对手术起到关键性作用
。
传统的骨钻孔和骨铣削是由骨科医生手持手术工具进行的，由于过于依赖医生的手感经验，此过程中不可避免的出现位置偏移
、
倾角不准
、
几何误差大等问题，导致手术不能顺利完成甚至无法继续手术，并且在大多数情况下医生并不能方便的观察病灶情况，常有临时分析病情的现象，传统手术方式费时费力，增加医生劳动力负担
。

技术实现思路

[0003]本申请针对上述问题，提供一种骨科手术机器人及其运行方法，骨科手术机器人具有定位精度较高，稳定性好，易于调控的效果
。
[0004]为实现上述目的，本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种骨科手术机器人，其特征在于，包括机械臂
、
操作装置和视觉装置
(9),
所述机械臂包括基座模组
(1)、
旋转座模组
(2)、
下臂模组
(3)、
肘旋转臂模组
(4)、
上臂模组
(5)
和手腕旋转臂模组
(6)
；所述基座模组
(1)
包括第一驱动组件，所述旋转座模组
(2)
设置于所述第一驱动组件的驱动端，以使得所述第一驱动组件驱动所述旋转座模组
(2)
产生回转运动；所述下臂模组
(3)
包括第二驱动组件和第三驱动组件，所述第二驱动组件与所述旋转座模组
(2)
连接，用于驱动所述下壁模组
(3)
摆动；所述第三驱动组件与所述肘旋转臂模组
(4)
连接，用于驱动所述肘旋转臂模组
(4)
弯曲运动；所述肘旋转臂模组
(4)
包括第四驱动组件，所述第四驱动组件设置于所述肘旋转臂本体上，所述第四驱动组件与所述上臂模组
(5)
连接，用于驱动所述上臂模组
(5)
做翻转运动；所述上臂模组
(5)
包括第五驱动组件，所述第五驱动组件与所述手腕旋转臂模组
(6)
连接，用于驱动所述手腕旋转臂模组
(5)
摆动；所述手腕旋转臂模组
(6)
包括移动组件
(8)
，所述移动组件
(8)
与所述操作装置连接，用于驱动所述操作装置移动；所述视觉装置，设置于所述手腕旋转臂模组
(6)
上，用于采集图像信息
。2.
根据权利要求1所述的骨科手术机器人，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器用于控制所述机械臂切换于使能半闭环模式和失能半闭环模式；以使得所述控制器接收所述视觉装置采集的图像信息，基于所述图像信息和所述机械臂的位置信息，确定切换至使能半闭环模式，控制所述机械臂移动至目标位置，并使得所述机械臂自锁；或确定切换至失能半闭环模式，所述控制器控制所述机械臂做反驱运动，离开所述目标位置
。3.
根据权利要求2所述的骨科手术机器人，其特征在于，所述控制器用于控制所述机械臂运动采用减振
S
型控制算法，以使得所述机械臂运动时加速度连续改变，所述加速度连续改变的变换过程包括加加速段
、
减加速段
、
加减速段和减减速段；作为优选，所述加速度连续改变的变换过程还包括匀加速段
、
匀速段和匀减速段中的任一种或几种，所述匀加速段位于所述加加速段和所述减加速段之间，所述匀速段位于所述减加速段和所述加减速段之间，所述匀减速位于所述加减速和所述减减速段之间
。4.
根据权利要求1所述的骨科手术机器人，其特征在于，所述视觉装置
(9)
包括双目摄像头
(9.1)
，所述双目摄像头
(9.1)
设置于所述手腕旋转臂模组
(6)
背离所述上臂模组
(5)
一侧，所述双目摄像头
(9.1)
的两光轴与操作装置的轴线运动方向平行；所述操作装置包括钻铣装置
、
机械夹爪和超声骨刀中的一种或几种
。5.
根据权利要求1所述的骨科手术机器人，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一行星减速步进电机
(1.4)
，所述旋转座模组
(1)
还包括第一法兰联轴器
(1.3)
，所述第一法兰联轴器
(1.3)
设置于所述第一行星减速步进电机
(1.4)
的输出轴上；所述旋转座模组
(2)
包括旋转臂
(2.1)
和第二法兰联轴器
(2.2)
，所述第二法兰联轴器
(2.2)
固定于所述旋转臂
(2.1)
上，所述第二法兰联轴器
(2.2)
用于连接所述第二驱动组件，所述旋转臂
(2.1)
通过所述第一法兰联轴器
(1.3)
与所述第一行星减速步进电机
(1.4)
连接
。6.
根据权利要求1或5所述的骨科手术机器人，其特征在于，所述下臂模组
(3)
包括：下臂支撑板
(3.3)、
第一双轴行星减速器
(3.1)、
第二双轴行星减速器
(3.5)、
第一同步传送带
(3.8)、
第二同步传送带
(3.6)
和下臂外壳
(3.7)
，所述第二驱动组件
、
所述第三驱动组件
、
所述第一双轴行星减速器
(3.1)
和第二双轴行星减速器
(3.5)
设置于所述下臂支撑板
(3.3)
上，所述第二驱动组件与所述第一双轴行星减速器
(3.1)
通过所述第一同步传送带
(3.8)
传动；所述第三驱动组件与所述第二双轴行星减速器
(3.5)
通过所述第二同步传送带
(3.6)
传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：高鹏，王俊翔，衣杰，王民，高相胜，昝涛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：