【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，具体为上下肢骨盆骨折复位机器人及远程实时控制系统。
技术介绍
1、上下肢骨盆骨折复位手术是一种常见的骨科手术，用于治疗上下肢和骨盆骨折。传统上，上下肢骨盆骨折的手术治疗需要高度熟练的外科医生进行操作，操作过程中容易受到人为因素的影响，导致手术结果的不确定性。为了提高手术的准确性和安全性，近年来，机器人辅助的手术系统逐渐引入医疗领域然而，现有技术中的一些机器人系统仍存在一些限制。特别是在复位骨折时，机器人往往无法根据患者的骨盆形态和骨折类型进行自动调整，导致夹持力度和位置的不准确性。此外，现有系统通常缺乏对复位机器人空间位姿的灵活调节，限制了机器人的工作空间范围，不适用于各种不同类型的骨盆骨折复位手术。为此本领域技术人员提出上下肢骨盆骨折复位机器人及远程实时控制系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了上下肢骨盆骨折复位机器人及远程实时控制系统，解决了现有技术的盆骨折复位机器人无法根据患者的骨盆形态和骨折类型进行自动调整，导致夹持力度和位置的不准确性的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：上下肢骨盆骨折复位机器人，包括安装底板，所述安装底板的顶部前后两侧均安装有安装架，所述安装架的内侧安装有衔接架，所述衔接架的内侧固定连接有两个弧形调节板，所述弧形调节板的内侧固定连接有第一齿条板，所述弧形调节板的外表面开设有t型槽，所述t型槽的内壁滑动连接有衔接块，两个所述衔接块的相近侧固定连接有连接板，
3、优选的，所述调节机构包括两个安装槽，两个所述安装槽分别开设在两个安装架的内侧，右侧所述安装槽的内部通过轴承活动连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆的外部螺纹连接有螺纹套，其中一个所述安装架的顶部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端与所述驱动螺杆的顶端固定连接。
4、优选的，右侧所述安装槽的内部固定连接有导向杆，所述导向杆的外部滑动连接有移动块，所述移动块与所述螺纹套的外部与所述衔接架的外部固定连接。
5、优选的，所述安装底板的顶端左右两侧均安装有电动导轨，所述电动导轨的外部安装有电动滑块，两个所述安装架的底端分别固定连接在相对应位置的电动滑块的外部。
6、优选的，所述安装底板的顶端安装有控制面板，所述控制面板分别与第三电机、第一电机、电动伸缩杆和第二电机电性连接。
7、优选的，所述第一齿轮的外侧与所述第一齿条板的外侧啮合连接，所述第二齿轮的外侧与所述双面齿条板的外侧啮合连接，所述圆柱齿轮的外侧与所述双面齿条板的内侧啮合连接，所述圆柱齿轮的外侧与所述第二齿条板的外侧啮合连接。
8、一种上下肢骨盆骨折复位机器人的远程实时控制系统，包括：
9、远程操控模块，用于外科医生或操作人员通过网络或专用软件与机器人连接，并进行实时操作，其中包括控制手柄、运动指令传输等功能，使操作人员能够实时操控机器人的运动；
10、传感器和成像模块，用于获取患者骨盆部位的实时图像或数据，并传输到远程控制站供医生参考和决策；
11、数据传输和通信模块，用于负责数据的传输和通信，确保从机器人到远程控制站的实时数据流畅传输；
12、图像处理和分析模块，用于处理来自机器人传感器的图像数据，这些模块可以进行图像增强、边缘检测、三维重建等操作，以提供更清晰和详细的患者部位图像；
13、实时反馈和指导模块，用于在远程控制站显示机器人操作的实时反馈，比如患者骨盆部位的实时影像、操作位置、力度等数据，使得医生可以根据这些数据进行决策，并远程指导机器人的操作过程；
14、安全控制和紧急停止模块，用于在发生意外或紧急情况下立即停止机器人的运动，保障手术安全性。
15、优选的，所述远程操作模块包括：
16、控制界面单元，用于提供给外科医生或操作人员的用户界面，该单元允许操作人员通过可视化的界面与机器人进行交互，发送运动指令、调整参数等；
17、运动传感单元，用于负责捕捉外科医生或操作人员手部运动的传感器单元，可以实时监测操控者的手部动作，并将这些动作转化为机器人的运动指令；
18、安全认证和权限控制单元，用于确保只有经过授权的医生或操作人员能够访问和操控机器人，以保护患者隐私和医疗设备的安全性；
19、运动控制单元，用于接收来自运动传感单元的指令，负责转换这些指令为机器人的实际运动，其中运动控制单元包括运动控制算法、反馈系统等，确保机器人的平稳运动和准确执行操控者的指令；
20、实时反馈单元，用于提供实时的视觉或听觉反馈给操控者，以便他们能够了解机器人当前的状态、位置以及手术区域的情况。
21、优选的，所述图像处理和分析模块包括：
22、图像获取单元，用于负责从机器人上的成像设备获取实时图像数据，确保获取到足够清晰和详细的患者骨盆部位图像；
23、图像预处理单元，用于在实际的图像处理之前，对原始图像进行预处理，以去除噪音、增强对比度、调整亮度等；
24、特征提取单元，用于从图像中提取有用的特征，如骨骼结构、关节位置等，使得机器人系统更好地理解患者骨盆部位的解剖结构；
25、图像分割单元，用于将图像中的特定区域或结构分离出来；
26、三维重建单元，用于将二维图像数据转换为三维模型，以提供更全面的解剖结构信息；
27、图像配准和对齐单元，用于负责确保它们在空间上对齐，以便医生能够获得更全面的信息；
28、实时图像显示单元，用于将处理后的图像实时显示在远程控制站上，以供外科医生或操作人员观察和分析；
29、异常检测和诊断单元，用于对图像进行分析，检测可能存在的异常情况，辅助医生做出诊断。
30、优选的，所述实时反馈和指导模块包括：
31、力反馈单元，用于通过力传感器等装置，实时测量机器人对患者施加的力和压力；
32、视觉跟踪单元，用于利用摄像头或其他视觉传感器，实时跟踪机器人末端执行器的位置；
33、力控制单元，用于负责实现对机器人执行器的力控制，这使得机器人能够根据患者的生理反应调整施加的力，以保证手术的安全性和精准性；
34、语音音频反馈单元，用于提供机器人系统向外科医生提供语音或音频反馈的功能。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.上下肢骨盆骨折复位机器人，包括安装底板(1)，其特征在于，所述安装底板(1)的顶部前后两侧均安装有安装架(4)，所述安装架(4)的内侧安装有衔接架(3)，所述衔接架(3)的内侧固定连接有两个弧形调节板(203)，所述弧形调节板(203)的内侧固定连接有第一齿条板(207)，所述弧形调节板(203)的外表面开设有T型槽(206)，所述T型槽(206)的内壁滑动连接有衔接块(209)，两个所述衔接块(209)的相近侧固定连接有连接板(12)，其中一个所述衔接块(209)的外部固定连接有第一电机(204)，所述第一电机(204)的输出端固定连接有连接杆(210)，所述连接杆(210)的外侧固定连接有两个第一齿轮(208)，所述连接板(12)的外部固定连接有连接条(9)，所述连接条(9)通过多个电动伸缩杆(205)连接有加持盘(201)，所述加持盘(201)的外表面开设有凹槽(213)，所述加持盘(201)的外部固定连接有第二电机(211)，所述第二电机(211)的输出端固定连接有第二齿轮(212)，所述加持盘(201)的内部转动连接有双面齿条板(214)，所述加持盘(201)的内侧
2.根据权利要求1所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，所述调节机构包括两个安装槽(502)，两个所述安装槽(502)分别开设在两个安装架(4)的内侧，右侧所述安装槽(502)的内部通过轴承活动连接有驱动螺杆(503)，所述驱动螺杆(503)的外部螺纹连接有螺纹套(504)，其中一个所述安装架(4)的顶部固定连接有第三电机(501)，所述第三电机(501)的输出端与所述驱动螺杆(503)的顶端固定连接。
3.根据权利要求2所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，右侧所述安装槽(502)的内部固定连接有导向杆(7)，所述导向杆(7)的外部滑动连接有移动块(8)，所述移动块(8)与所述螺纹套(504)的外部与所述衔接架(3)的外部固定连接。
4.根据权利要求1所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，所述安装底板(1)的顶端左右两侧均安装有电动导轨(10)，所述电动导轨(10)的外部安装有电动滑块(11)，两个所述安装架(4)的底端分别固定连接在相对应位置的电动滑块(11)的外部。
5.根据权利要求1所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，所述安装底板(1)的顶端安装有控制面板(6)，所述控制面板(6)分别与第三电机(501)、第一电机(204)、电动伸缩杆(205)和第二电机(211)电性连接。
6.根据权利要求1所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，所述第一齿轮(208)的外侧与所述第一齿条板(207)的外侧啮合连接，所述第二齿轮(212)的外侧与所述双面齿条板(214)的外侧啮合连接，所述圆柱齿轮(215)的外侧与所述双面齿条板(214)的内侧啮合连接，所述圆柱齿轮(215)的外侧与所述第二齿条板(216)的外侧啮合连接。
7.一种上下肢骨盆骨折复位机器人的远程实时控制系统，依据如权利要求1-6任一项所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种上下肢骨盆骨折复位机器人的远程实时控制系统，其特征在于，所述远程操作模块包括：
9.根据权利要求7所述的一种上下肢骨盆骨折复位机器人的远程实时控制系统，其特征在于，所述图像处理和分析模块包括：
10.根据权利要求7所述的一种上下肢骨盆骨折复位机器人的远程实时控制系统，其特征在于，所述实时反馈和指导模块包括：
...【技术特征摘要】
1.上下肢骨盆骨折复位机器人，包括安装底板(1)，其特征在于，所述安装底板(1)的顶部前后两侧均安装有安装架(4)，所述安装架(4)的内侧安装有衔接架(3)，所述衔接架(3)的内侧固定连接有两个弧形调节板(203)，所述弧形调节板(203)的内侧固定连接有第一齿条板(207)，所述弧形调节板(203)的外表面开设有t型槽(206)，所述t型槽(206)的内壁滑动连接有衔接块(209)，两个所述衔接块(209)的相近侧固定连接有连接板(12)，其中一个所述衔接块(209)的外部固定连接有第一电机(204)，所述第一电机(204)的输出端固定连接有连接杆(210)，所述连接杆(210)的外侧固定连接有两个第一齿轮(208)，所述连接板(12)的外部固定连接有连接条(9)，所述连接条(9)通过多个电动伸缩杆(205)连接有加持盘(201)，所述加持盘(201)的外表面开设有凹槽(213)，所述加持盘(201)的外部固定连接有第二电机(211)，所述第二电机(211)的输出端固定连接有第二齿轮(212)，所述加持盘(201)的内部转动连接有双面齿条板(214)，所述加持盘(201)的内侧转动连接有四个圆柱齿轮(215)，所述夹持盘(201)的内部固定连接有安装盘(217)，所述安装盘(217)的外表面滑动连接有四个第二齿条板(216)，所述第二齿条板(216)的一端固定连接有橡胶垫(202)，所述安装架(4)的内侧固定连接有调节机构。
2.根据权利要求1所述的上下肢骨盆骨折复位机器人，其特征在于，所述调节机构包括两个安装槽(502)，两个所述安装槽(502)分别开设在两个安装架(4)的内侧，右侧所述安装槽(502)的内部通过轴承活动连接有驱动螺杆(503)，所述驱动螺杆(503)的外部螺纹连接有螺纹套(504)，其中一个所述安装架(4)的顶部固定连接有第三电机(501)，所述第三电机(501)的输出端与所述驱动螺杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立海，郭浩宇，张攻孜，张书威，罗世城，刘彬彬，贾霄鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。