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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及手术机器人,特别涉及一种夹持力控制装置和弹性体夹持力控制方法。
技术介绍
1、心脑血管疾病发病率高,致死率高,致残率高,是目前人类因病死亡的首要病因,传统的药物治疗无法根治。新型的微创血管介入手术有着对人体损害小,安全,术后恢复速度快,创伤小等优点,在现在的心脑血管等的诊断和治疗中有着广泛的应用,逐渐成为心脑血管疾病的主流治疗方式。
2、在相关技术中,微创血管介入手术的方法是在在x线透视引导下,用特制的针经皮穿刺到相关血管导入血管瘤专科药物,使患者的血管上的病灶吸收药物以后逐渐的机化、萎缩,直至消失。
3、相关技术中医生人工进行加入手术时需要穿着铅衣并握持相关手术设备进行手术,穿着铅衣以及在辐射环境下长时间工作会对医生的身体健康造成危害。并且长时间手术工作也容易因医生的疲劳而导致穿刺等手术精度不足,造成患者的人生安全问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种夹持力控制装置和弹性体夹持力控制方法,能够基于手术中手术设备与患者人体组织之间的接触应力实现对介入式导管的夹持力控制,提高手术精确度。技术方案如下:
2、第一方面,本专利技术实施例提供了一种夹持力控制装置,该夹持力控制装置包括:传感器装置和控制组件,
3、所述传感器装置包括盒体、光纤和夹持组件,所述盒体设置有内腔,所述盒体的两侧设置有供介入式导管穿过的安装通孔,所述安装通孔与所述内腔连通,所述夹持组件包括支撑板、铰链和柔性夹爪,所述支撑板设置于所述内腔顶部,
4、所述控制组件包括解调仪、上位机和驱动装置,所述光纤通过所述解调仪与所述上位机通信连接,所述上位机与所述驱动装置电连接,所述驱动装置与所述柔性夹爪连接。
5、可选地,所述夹持组件包括两个所述铰链和对应的两个所述柔性夹爪,所述支撑板设置于所述内腔顶部,所述两个铰链沿所述安装通孔的轴线方向间隔布置,所述两个铰链呈角度布置且相对夹角可调,两个所述铰链上的所述光纤孔同轴布置。
6、可选地,所述盒体包括底座和上盖,所述底座上设置有下安装槽,所述上盖上设置有上安装槽,所述上盖与所述底座可拆卸连接,且通过所述上安装槽和所述下安装槽共同限定出所述内腔,所述安装通孔设置于所述底座上且与所述下安装槽的两侧连通。
7、可选地,所述安装通孔与所述下安装槽的开口所在端面连通。
8、可选地,所述上盖上与所述上安装槽相反的一侧面设置有支撑板安装槽,所述上安装槽与所述支撑板安装槽连通,所述支撑板可拆卸地安装于所述支撑板安装槽中,所述铰链和所述柔性夹爪设置于所述上安装槽中。
9、可选地,所述支撑板、所述支撑板安装槽的底壁和所述下安装槽的底壁上设置有相匹配的螺栓孔。
10、可选地,所述柔性夹爪为气动夹爪,所述驱动装置为包括气源和气路元件的气驱装置。
11、第二方面,本专利技术实施例提供了一种弹性体夹持力控制方法,基于前述第一方面所述的夹持力控制装置实现,所述弹性体夹持力控制方法包括:
12、将介入式手术用的介入式导管由所述安装通孔穿设安装于所述盒体,利用所述柔性夹爪对所述介入式导管进行预夹持,并完成所述控制组件的对应安装;
13、在进行介入式手术时,通过所述铰链相对于所述支撑板的相对转动实现对所述介入式导管在手术中的力反馈进行应变,使穿设于所述光纤孔中的所述光纤接收到相应的应力;
14、通过所述解调仪接收所述光纤所发送的波长偏移光信号,在经过解调后发送的所述上位机,所述上位机基于所述波长偏移光信号向所述驱动装置发送控制信号,以驱动所述柔性夹爪对夹持力进行调节。
15、本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
16、采用专利技术实施例所提供的夹持力控制装置,在采用导管手术机器人代替人工施术的介入式手术中,跟随手术设备与患者组织之间接触所产生的应力,当夹持控制装置组件中的光纤在铰链带动下感受到作用在其上的应变发生变化后,会将其形变信号传输到上位机中,利用上位机中预设的计算机程序分析对应介入式导管的夹持力调整需求,根据其应力大小对驱动装置发送控制信号,进而驱动柔性夹爪进行松弛和夹紧的微调,实现导管手术机器人术中实施的力-形反馈,能够不断地感受到器械所处的位置及其作用于组织上的力,基于手术中手术设备与患者人体组织之间的接触应力实现对介入式导管的夹持力控制,提高手术精确度。
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1.一种夹持力控制装置,其特征在于,包括:传感器装置(1)和控制组件(2),
2.根据权利要求1所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述夹持组件(13)包括两个所述铰链(132)和对应的两个所述柔性夹爪(133),所述支撑板(131)设置于所述内腔(11a)顶部,所述两个铰链(132)沿所述安装通孔(11b)的轴线方向间隔布置,所述两个铰链(132)呈角度布置且相对夹角可调,两个所述铰链(132)上的所述光纤孔(1321)同轴布置。
3.根据权利要求1所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述盒体(11)包括底座(111)和上盖(112),所述底座(111)上设置有下安装槽(1111),所述上盖(112)上设置有上安装槽(1121),所述上盖(112)与所述底座(111)可拆卸连接,且通过所述上安装槽(1121)和所述下安装槽(1111)共同限定出所述内腔(11a),所述安装通孔(11b)设置于所述底座(111)上且与所述下安装槽(1111)的两侧连通。
4.根据权利要求3所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述安装通孔(11b)与所述下安装槽(111
5.根据权利要求3所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述上盖(112)上与所述上安装槽(1121)相反的一侧面设置有支撑板安装槽(1122),所述上安装槽(1121)与所述支撑板安装槽(1122)连通,所述支撑板(131)可拆卸地安装于所述支撑板安装槽(1122)中,所述铰链(132)和所述柔性夹爪(133)设置于所述上安装槽(1121)中。
6.根据权利要求5所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述支撑板(131)、所述支撑板安装槽(1122)的底壁和所述下安装槽(1111)的底壁上设置有相匹配的螺栓孔。
7.根据权利要求1至6任一项所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述柔性夹爪(133)为气动夹爪,所述驱动装置(23)为包括气源和气路元件的气驱装置。
8.一种弹性体夹持力控制方法,基于如权利要求1至7任一项所述的夹持力控制装置实现,其特征在于,所述弹性体夹持力控制方法包括:
...【技术特征摘要】
1.一种夹持力控制装置,其特征在于,包括:传感器装置(1)和控制组件(2),
2.根据权利要求1所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述夹持组件(13)包括两个所述铰链(132)和对应的两个所述柔性夹爪(133),所述支撑板(131)设置于所述内腔(11a)顶部,所述两个铰链(132)沿所述安装通孔(11b)的轴线方向间隔布置,所述两个铰链(132)呈角度布置且相对夹角可调,两个所述铰链(132)上的所述光纤孔(1321)同轴布置。
3.根据权利要求1所述的夹持力控制装置,其特征在于,所述盒体(11)包括底座(111)和上盖(112),所述底座(111)上设置有下安装槽(1111),所述上盖(112)上设置有上安装槽(1121),所述上盖(112)与所述底座(111)可拆卸连接,且通过所述上安装槽(1121)和所述下安装槽(1111)共同限定出所述内腔(11a),所述安装通孔(11b)设置于所述底座(111)上且与所述下安装槽(1111)的两侧连通。
4.根据权利要求3所述的夹持力...
【专利技术属性】
技术研发人员:李天梁,张力,李宗阳,韦丽,张嘉欣,余敦权,杨文轩,张子鑫,赵怡然,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:
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