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一种用于脊柱微创的机器人制造技术

技术编号:40673697 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-18 19:10
本发明专利技术属于微创机器人技术领域,尤其是一种用于脊柱微创的机器人,针对现有技术中的微创机器人只能进行简单的刺穿动作不能进行稍微复杂的取样工作的问题,现提出以下方案,包括固定于手术床一侧地面的台座,所述台座的顶端转动连接有旋转基台,且旋转基台的顶端设置有主大臂,所述主大臂的顶端转动连接有驱动头,且驱动头远离主大臂的一侧转动连接有轴颈,轴颈的圆周外壁转动套接有针筒卡框。本发明专利技术可以在微创机器人将针管刺入目标位置之后,只需控制内部的驱动机构二启动带动去取样针来回抽送,即可将刺入位置的目标物刮取一部分组织,并将刮取的样品残存在临时存储槽内,之后再将取样针抽回再对抓取的样品进行化验即可。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微创机器人,尤其涉及一种用于脊柱微创的机器人


技术介绍

1、依据临床数据显示,脊柱胸腰椎退行性病、骨折等脊柱类疾病成为临床最主要的病种,而采用传统的开放式手术并发症严重,所以采用脊柱微创手术是发展的必然。目前手术室中在进行脊柱微创手术时都是凭借医生丰富的经验和多次x光机拍照实现,这样不仅对医生的技术有较高的要求,同时由于多次x光机拍照给医生和患者带来严重辐射,这些都是目前临床中亟待解决的问题。

2、随着计算机、自动化等技术的发展,机器人在精度、可靠性、宜人性等方面都有了较大的提高,采用机器人去解决临床手术中的难点已经成为可能,但是它们在功能上都只是完成了机器人辅助医生导向的功能,经检索,现有的微创机器人在刺入阶段配合x光机的使用还是勉强可以应付一般病情的,但是在手术过程中,对刺入之后的取样环节仍需要切换至人工操作,因此我们提出一种能完成自动取样的新型微创手术机器人。


技术实现思路

1、针对现有技术中的微创机器人只能进行简单的刺穿动作不能进行稍微复杂的取样工作的技术问题,本专利技术采用以下技术方案:

2、一种用于脊柱微创的机器人,包括固定于手术床一侧地面的台座,所述台座的顶端转动连接有旋转基台,且旋转基台的顶端设置有主大臂,所述主大臂的顶端转动连接有驱动头,且驱动头远离主大臂的一侧转动连接有轴颈,轴颈的圆周外壁转动套接有针筒卡框,且针筒卡框的整体呈f形结构,且针筒卡框包括一个主转轴和两个平行侧板,两个所述平行侧板相对的一侧面之间滑动连接有同一个滑动推进盘,所述滑动推进盘的圆周外壁远离固定轴的一侧固定有内设空腔整体呈长条形结构的驱动箱,且驱动箱的整体与滑动推进盘的滑动方向平行,所述驱动箱远离滑动推进盘的一端固定有针管;所述针管的内部开有组合穿孔,且组合穿孔中滑动插接有互相贴合的消融针和取样针,所述驱动箱的内部分别设置有与消融针和取样针互相适配的驱动结构一和驱动结构二;且驱动结构一包括套接固定在取样针尾端的长齿轮;所述取样针的尖端靠近消融针的一侧固定有抓钩,且取样针的外壁靠近消融针的一侧开有贯通月牙槽,贯通月牙槽的槽底靠近抓钩的一端开有临时存储槽,取样针的中间预留有注液孔。

3、进一步的设置在于,所述驱动头靠近轴颈的一侧开有水平的圆盘槽,且圆盘槽的圆面与驱动头的转动轴心线互相平行,圆盘槽内转动连接有圆盘头,且圆盘头的圆周外壁焊接在轴颈的端部,所述驱动头的侧面开有与圆盘槽互相贯通且互相垂直的自锁螺孔,且自锁螺孔中转动连接有螺柱压块,螺柱压块与圆盘头的表面之间固定有抵紧弹簧;针筒卡框靠近轴颈的一端开有与轴颈端部直径相适配的转孔,且轴颈与针筒卡框的交界处外壁套接有夹持锁紧环;通过设置的圆盘头和转孔,可以在使用穿刺之前先让针管的位置更精确地调整到需要的位置,继而配合夹持锁紧环和螺柱压块即可将调节后的角度及时锁定。

4、进一步的设置在于,所述针筒卡框的两个平行侧板相对的一侧分别开有互相对称的滑槽,且滑动推进盘相背的两侧分别预留有与滑槽相适配的矩形滑块;所述滑动推进盘远离驱动箱的一侧开有球形槽,且球形槽内转动连接有转动球,且转动球的外壁焊接有调节螺杆,针筒卡框的背面嵌装有内螺纹管,且调节螺杆转动连接在内螺纹管中,内螺纹管的中心线与滑动推进盘的前进方向一致;通过设置的调节螺杆,可以在进行针管推进的时候,一旦出现机器无法处理的障碍的时候,可以迅速切断机器推进,无缝对接替换成人工进行穿刺推进,从而减少病人的痛苦。

5、进一步的设置在于,所述调节螺杆远离滑动推进盘的一端固定有多功能旋钮块,且多功能旋钮块的表面设置有按钮;用来切换消融针以及取样针的前进和后退;所述针筒卡框远离驱动头的一侧嵌装有触摸屏,且滑动推进盘的圆周外壁开有与驱动箱内部相连通的过线孔,过线孔的出口端与主大臂的线孔处之间设置有线束软管;有利于将复杂的线束集中起来,便于在操作时将机械包裹,防止机械受到血渍的污损。

6、进一步的设置在于,所述驱动箱远离驱动头的一侧中部开有观察取样窗;通过设置的观察取样窗,可以在使用的时候,只需将取样后的取样针的头部回拉至观察取样窗的位置即可。

7、进一步的设置在于,所述驱动结构一包括固定在驱动箱内壁位于观察取样窗靠近两端处的常开电机和安装隔板,且常开电机的输出轴顶端固定有主动皮带轮,安装隔板的下表面中部固定有轴承座,轴承座的中间转动连接有转动棒,传动棒远离轴承座的一端固定有从动皮带轮;从动皮带轮和主动皮带轮之间缠绕有同一根传送带,且两条传送带之间滑动连接有换向块二;所述换向块二靠近消融针的一侧固定有l形压块,且消融针的顶端固定有与l形压块互相适配的工形转动块,工形转动动的底端固定在消融针;所述消融针的顶端套接有长齿轮,且长齿轮的顶端固定有工形防脱块,且工形防脱块的圆周外壁套接有l形压块,且l形压块通过螺钉固定在换向块二的侧面;所述驱动箱的内壁靠近中部固定有驱动电机二,且驱动电机二的输出轴顶端固定有与长齿轮互相啮合的驱动齿轮;通过设置的换向块二和传送带的配合,可以实现对消融针的推进和回抽工作,且在驱动齿轮的作用下还能实现对消融针的转动。

8、进一步的设置在于,所述消融针的整体为弹簧钢材料制成,且消融针的尖端部分呈弯曲状态,通过设置的带有弹性恢复功能的弯曲段,可以根据消融针伸出的长度配合转动来改变消融烧蚀的区域面积。

9、进一步的设置在于,所述驱动结构二包括固定在驱动箱相对的两侧内壁开口相对的槽型滑轨,且两个槽型滑轨之间滑动连接有互相对称且等高的凸台滑块,两个凸台滑块之间滑固定有同一个固定托板,且固定托板的上表面位于两个凸台滑块之间固定有双轴电机,且双轴电机靠近取样针的一侧输出轴端部固定有主动轮,且主动轮的盘面圆周边缘处转动连接有连杆,且连杆的底端转动连接有针杆固定块,针杆固定块卡接在取样针的顶端外壁;通过启动双轴电机即可实现对取样针的快速上下滑动,继而配合凸出的抓钩即可实现对样品的抓取;

10、所述双轴电机的另一端输出轴端部固定有防扭滑轴,且防扭滑轴的端部滑动套接有磁铁轴套,固定托板的上表面远离双轴电机的一端固定有蠕动泵,蠕动泵的转动轴与磁铁轴套的轴心线重合且端部与磁铁轴套的端部之间留有间隙;蠕动泵的靠近磁铁轴套的一侧固定有两个电磁铁一;且蠕动泵的进出口端分别固定有吸液管和出液管,出液管远离蠕动泵的一端与取样针内的注液孔的顶端相连;通过设置的由电磁铁一带动吸合转动蠕动泵,在需要注入药液的时候,即可通过对电磁铁一通电进行加注药液。

11、进一步的设置在于,两个所述凸台滑块的顶端之间固定有同一个h形抵架,且h形抵架的顶端靠近传送带的一侧固定有换向块一,且换向块一和换向块二的内部结构相同,且换向块一的整体成长方体结构,且换向块一的顶端开有两个竖直的矩形穿孔,且换向块一的侧面开有与两个矩形穿孔均贯通的磁铁固定孔,磁铁固定孔的两端分别固定有互相对称的电磁铁二,换向块一的顶端中部开有与磁铁固定孔贯通的防滑孔,且防滑孔中固定有固定塞,且固定塞的底端固定有复位弹簧,复位弹簧的底端固定有铁芯滑块;通过设置位于两侧传送带之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,包括固定于手术床一侧地面的台座(10),所述台座(10)的顶端转动连接有旋转基台(9),且旋转基台(9)的顶端设置有主大臂(8),所述主大臂(8)的顶端转动连接有驱动头(3),且驱动头(3)远离主大臂(8)的一侧转动连接有轴颈(2),轴颈(2)的圆周外壁转动套接有针筒卡框(1),且针筒卡框(1)的整体呈F形结构,且针筒卡框(1)包括一个主转轴和两个平行侧板,两个所述平行侧板相对的一侧面之间滑动连接有同一个滑动推进盘(13),所述滑动推进盘(13)的圆周外壁远离固定轴的一侧固定有内设空腔整体呈长条形结构的驱动箱(12),且驱动箱(12)的整体与滑动推进盘(13)的滑动方向平行,所述驱动箱(12)远离滑动推进盘(13)的一端固定有针管(11);

2.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述驱动头(3)靠近轴颈(2)的一侧开有水平的圆盘槽(302),且圆盘槽(302)的圆面与驱动头(3)的转动轴心线互相平行,圆盘槽(302)内转动连接有圆盘头(201),且圆盘头(201)的圆周外壁焊接在轴颈(2)的端部,所述驱动头(3)的侧面开有与圆盘槽(302)互相贯通且互相垂直的自锁螺孔(303),且自锁螺孔(303)中转动连接有螺柱压块(301),螺柱压块(301)与圆盘头(201)的表面之间固定有抵紧弹簧;

3.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述针筒卡框(1)的两个平行侧板相对的一侧分别开有互相对称的滑槽(101),且滑动推进盘(13)相背的两侧分别预留有与滑槽(101)相适配的矩形滑块;所述滑动推进盘(13)远离驱动箱(12)的一侧开有球形槽,且球形槽内转动连接有转动球,且转动球的外壁焊接有调节螺杆(5),针筒卡框(1)的背面嵌装有内螺纹管,且调节螺杆(5)转动连接在内螺纹管中,内螺纹管的中心线与滑动推进盘(13)的前进方向一致。

4.根据权利要求3所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述调节螺杆(5)远离滑动推进盘(13)的一端固定有多功能旋钮块(6),且多功能旋钮块(6)的表面设置有按钮(7);用来切换消融针(31)以及取样针(32)的前进和后退;所述针筒卡框(1)远离驱动头(3)的一侧嵌装有触摸屏(4),且滑动推进盘(13)的圆周外壁开有与驱动箱(12)内部相连通的过线孔,过线孔的出口端与主大臂(8)的线孔处之间设置有线束软管(14)。

5.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述驱动箱(12)远离驱动头(3)的一侧中部开有观察取样窗(1201)。

6.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述驱动结构一包括固定在驱动箱(12)内壁位于观察取样窗(1201)靠近两端处的常开电机(22)和安装隔板(19),且常开电机(22)的输出轴顶端固定有主动皮带轮(23),安装隔板(19)的下表面中部固定有轴承座,轴承座的中间转动连接有转动棒,传动棒远离轴承座的一端固定有从动皮带轮(28);

7.根据权利要求6所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述消融针(31)的整体为弹簧钢材料制成,且消融针(31)的尖端部分呈弯曲状态。

8.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述驱动结构二包括固定在驱动箱(12)相对的两侧内壁开口相对的槽型滑轨(15),且两个槽型滑轨(15)之间滑动连接有互相对称且等高的凸台滑块(38),两个凸台滑块(38)之间滑固定有同一个固定托板(17),且固定托板(17)的上表面位于两个凸台滑块(38)之间固定有双轴电机(16),且双轴电机(16)靠近取样针(32)的一侧输出轴端部固定有主动轮(29),且主动轮(29)的盘面圆周边缘处转动连接有连杆,且连杆的底端转动连接有针杆固定块(30),针杆固定块(30)卡接在取样针(32)的顶端外壁;

9.根据权利要求8所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,两个所述凸台滑块(38)的顶端之间固定有同一个H形抵架(20),且H形抵架(20)的顶端靠近传送带(43)的一侧固定有换向块一(24),且换向块一(24)和换向块二(25)的内部结构相同,且换向块一(24)的整体成长方体结构,且换向块一(24)的顶端开有两个竖直的矩形穿孔(48),且换向块一(24)的侧面开有与两个矩形穿孔(48)均贯通的磁铁固定孔(49),磁铁固定孔(49)的两端分别固定有互相对称的电磁铁二(44),换向块一(24)的顶端中部开有与磁铁固定孔(49)贯通的防滑孔,且防滑孔中固定有固定塞(45),且固定塞(45)的底端固定有复位弹簧(47),复位弹簧...

【技术特征摘要】

1.一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,包括固定于手术床一侧地面的台座(10),所述台座(10)的顶端转动连接有旋转基台(9),且旋转基台(9)的顶端设置有主大臂(8),所述主大臂(8)的顶端转动连接有驱动头(3),且驱动头(3)远离主大臂(8)的一侧转动连接有轴颈(2),轴颈(2)的圆周外壁转动套接有针筒卡框(1),且针筒卡框(1)的整体呈f形结构,且针筒卡框(1)包括一个主转轴和两个平行侧板,两个所述平行侧板相对的一侧面之间滑动连接有同一个滑动推进盘(13),所述滑动推进盘(13)的圆周外壁远离固定轴的一侧固定有内设空腔整体呈长条形结构的驱动箱(12),且驱动箱(12)的整体与滑动推进盘(13)的滑动方向平行,所述驱动箱(12)远离滑动推进盘(13)的一端固定有针管(11);

2.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述驱动头(3)靠近轴颈(2)的一侧开有水平的圆盘槽(302),且圆盘槽(302)的圆面与驱动头(3)的转动轴心线互相平行,圆盘槽(302)内转动连接有圆盘头(201),且圆盘头(201)的圆周外壁焊接在轴颈(2)的端部,所述驱动头(3)的侧面开有与圆盘槽(302)互相贯通且互相垂直的自锁螺孔(303),且自锁螺孔(303)中转动连接有螺柱压块(301),螺柱压块(301)与圆盘头(201)的表面之间固定有抵紧弹簧;

3.根据权利要求1所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述针筒卡框(1)的两个平行侧板相对的一侧分别开有互相对称的滑槽(101),且滑动推进盘(13)相背的两侧分别预留有与滑槽(101)相适配的矩形滑块;所述滑动推进盘(13)远离驱动箱(12)的一侧开有球形槽,且球形槽内转动连接有转动球,且转动球的外壁焊接有调节螺杆(5),针筒卡框(1)的背面嵌装有内螺纹管,且调节螺杆(5)转动连接在内螺纹管中,内螺纹管的中心线与滑动推进盘(13)的前进方向一致。

4.根据权利要求3所述的一种用于脊柱微创的机器人,其特征在于,所述调节螺杆(5)远离滑动推进盘(13)的一端固定有多功能旋钮块(6),且多功能旋钮块(6)的表面设置有按钮(7);用来切换消融针(31)以及取样针(32)的前进和后退;所述针筒卡框(1)远离驱动头(3)的一侧嵌装有触摸屏(4),且滑动推进盘(13)的圆周外壁开有与驱动箱(12)内部相连通的过线孔,过线孔的出口端与主大臂(8)的线孔处之间设置有线束软管(14)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:邰永航
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:发明
国别省市:

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