【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微创手术机器人领域，尤其涉及一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人及其控制方法。
技术介绍
1、机器人技术在微创消化道手术领域的应用，比如在胆道手术或检查中的应用，使相关检查和手术操作给患者带来更少的创伤和痛苦，并且更易快速恢复。此外，胆管镜能显著地降低医疗工作者的体力消耗，大大提高了手术效率。
2、专利技术人发现，现有的胆管镜手术机器人大多向着更小、更灵活、更多的功能、成本更低的方向发展，而上述问题暂时还未出现较均衡的解决方案；当前市场上的胆管镜仍存在自由度过低、体积过大、操控繁琐、功能单一等问题，解决上述问题将简化当前手术流程，降低手术风险。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述问题，提出了一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人及其控制方法，连续体机构包含螺旋式连续体，微型摄像头和器材通道；通过连续体驱动机构控制连续体的进给运动和弯曲运动；使用这种基于连续体原理设计的较细的丝驱动螺旋式，可在较小的转弯半径内实现180°转弯，以对胆管内病灶进行有效观察；通过电机驱动丝杠带动驱动丝运动，使用拉力传感器获取拉力数据，采用这种驱动方式将原有的手动操作转化为电机驱动，通过数字手柄采集医生手部动作并进行信号处理修正，从而驱动电机转动，最终实现对胆管镜运动的精准操控。
2、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，采用如下技术方案：
3、一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，包括固定台模
4、进一步的，所述螺旋式连续体位于柔性管道末端，通过导管与柔性软管嵌套，所述螺旋式连续体的管壁圆周方向上,阵列等分布有四个钢丝孔，每个驱动丝孔内设置有驱动丝。
5、进一步的，在螺旋式连续体的头部的还安装有摄像头和手术器械通道管。
6、进一步的，所述的连续体驱动机构包括电机丝杠驱动、驱动板和收拢机构，所述的电机丝杠驱动装置驱动所述的驱动板做直线运动，所述的驱动丝的一端固定在驱动板上，另外一端通过收拢机构收拢后穿过驱动丝导管进入柔性管道，然后柔性管道进入到内窥镜软管，穿过内窥镜软管与螺旋式连续体相连。
7、进一步的，所述的收拢机构包括固定板和聚拢板，在固定板上安装有多个导向滑轮，在聚拢板中心设置驱动丝入口，多个导向滑轮引导多根驱动丝向驱动丝入口聚拢。
8、进一步的，所述的驱动板上设置拉力传感器，所述的拉力传感器与驱动丝相连。
9、进一步的，所述的电机丝杠驱动包括电机和丝杠，所述的电机固定在底座上，所述的电机驱动丝杠转动，丝杠驱动驱动板，且所述的丝杠通过轴承与收拢机构相连。
10、进一步的，所述的连续体驱动机构还包括导向杆，所述导向杆穿过驱动板、收拢机构固定在底座上。
11、进一步的，所述内窥镜机构包括内窥镜主体、内窥镜旋钮和内窥镜软管；所述内窥镜主体被所述两块夹板夹持固定在所述支架上；所述内窥镜旋钮和所述内窥镜软管安装在所述内窥镜主体上；所述连续体机构穿过内窥镜远端组件的器材通道进入所述内窥镜软管并在所述内窥镜软管末端伸出。
12、进一步的，在内窥镜软管的末端安装有十二指肠镜头。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
14、1.本专利技术提出的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人通过设计固定台模块、固定台模组、内窥镜机构、连续体驱动机构的结构，且对固定台模块、固定台模组、内窥镜机构、连续体驱动机构之间进行巧妙布局设计，使得胆管镜手术机器人整体结构紧凑，解决了体积过大的问题。同时本专利技术中的连续体机构采用极细的螺旋式连续体，可以适配市面上已有的大多数内窥镜系统，通过内窥镜管道进入病灶处，整体结构紧凑，能在狭小空间内实现180°弯曲，通过微型摄像头有效观察病灶情况。连续体机构通过四根驱动丝驱动，具有四个自由度，解决了自由度低的问题。
15、2.本专利技术通过电机驱动丝杠带动驱动丝和连续体运动，使用拉力传感器获取拉力数据，采用这种驱动方式将原有的手动操作转化为电机驱动，通过数字手柄采集医生手部动作并进行信号处理修正，从而驱动电机转动，提升连续体运动的精准性和可靠性。解决了操作繁琐的问题。
16、3.本专利技术可以兼容市面上大部分内窥镜器材，并为其工作提供通道、空间和图像指引，更换不同的器材可以实现不同的功能，解决了现有胆管镜功能单一的问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，包括固定台模块；所述的固定台模块包括支架和底座，所述支架一端高、一端低，在高的一端安装底座，在底座上安装连续体驱动机构；在低的一端安装内窥镜机构，所述的内窥镜机构的末端安装连续体机构，所述连续体机构包括柔性管道以及嵌套于柔性管道末端的螺旋式连续体；所述螺旋式连续体头部设置有微型摄像头和通道管；所述螺旋式连续体内设置有控制螺旋式连续体弯曲的驱动丝；所述的驱动丝设置在柔性管道内，其从内窥镜机构的器材入口进入，通过所述内窥镜机构的软管到达手术位置，且连续体驱动机构驱动所述的驱动丝。
2.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述螺旋式连续体位于柔性管道末端，与柔性软管嵌套，所述螺旋式连续体的管壁圆周方向上阵列等分布有多个钢丝孔，每个驱动丝孔内安装一根所述驱动丝。
3.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，在螺旋式连续体的头部的还安装有摄像头和手术器械通道管。
4.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述
5.如权利要求4所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述的收拢机构包括固定板和聚拢板，在固定板上安装有多个导向滑轮，在聚拢板中心设置驱动丝入口，多个导向滑轮引导多根驱动丝向驱动丝入口聚拢。
6.如权利要求4所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述的驱动板上设置拉力传感器，所述的拉力传感器与驱动丝相连。
7.如权利要求4所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述的电机丝杠驱动包括电机和丝杠，所述的电机固定在底座上，所述的电机驱动丝杠转动，丝杠驱动驱动板，且所述的丝杠通过轴承与收拢机构相连。
8.如权利要求4所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述的连续体驱动机构还包括导向杆，所述导向杆穿过驱动板、收拢机构固定在底座上。
9.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述内窥镜机构包括内窥镜主体、内窥镜旋钮和内窥镜软管；所述内窥镜主体被所述两块夹板夹持固定在所述支架上；所述内窥镜旋钮和所述内窥镜软管安装在所述内窥镜主体上；所述柔性管道穿过内窥镜远端组件的器材通道进入所述内窥镜软管并在所述内窥镜软管末端伸出。
10.如权利要求9所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，在内窥镜软管的末端安装有十二指肠镜头。
...【技术特征摘要】
1.一种用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，包括固定台模块；所述的固定台模块包括支架和底座，所述支架一端高、一端低，在高的一端安装底座，在底座上安装连续体驱动机构；在低的一端安装内窥镜机构，所述的内窥镜机构的末端安装连续体机构，所述连续体机构包括柔性管道以及嵌套于柔性管道末端的螺旋式连续体；所述螺旋式连续体头部设置有微型摄像头和通道管；所述螺旋式连续体内设置有控制螺旋式连续体弯曲的驱动丝；所述的驱动丝设置在柔性管道内，其从内窥镜机构的器材入口进入，通过所述内窥镜机构的软管到达手术位置，且连续体驱动机构驱动所述的驱动丝。
2.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述螺旋式连续体位于柔性管道末端，与柔性软管嵌套，所述螺旋式连续体的管壁圆周方向上阵列等分布有多个钢丝孔，每个驱动丝孔内安装一根所述驱动丝。
3.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，在螺旋式连续体的头部的还安装有摄像头和手术器械通道管。
4.如权利要求1所述的用于胆道手术的连续体胆管镜手术机器人，其特征在于，所述的连续体驱动机构包括电机丝杠驱动、驱动板和收拢机构，所述的电机丝杠驱动装置驱动所述的驱动板做直线运动，所述的驱动丝的一端固定在驱动板上，另外一端通过收拢机构收拢后穿过驱动丝导管进入柔性管道，然后柔性管道进入到内窥镜软管，穿过内窥镜软管...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉骐，沈彦达，杜付鑫，张钢，宋锐，丁浩然，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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