【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，尤其涉及适用于辅助医疗机器人完成手术的床上机械臂系统。
技术介绍
1、手术医生在进行手术时需要亲自进行操作，这样容易造成疲劳和手部颤动，影响手术效果。同时，一些手术难度较高的部位，如深处组织、细小部位等，难以直接操作，需要使用内镜机器人进行辅助操作。然而，内镜机器人通常需要在手术中移动，操作不太灵活，需要手术医生进行手动控制。
2、床旁机械臂系统是一种在医疗领域应用前沿技术的设备，实现了内镜机器人的自动化操作，为手术医生提供了更为便利的手术环境。床旁机械臂系统的出现，使得手术医生可以远离手术台，通过遥控器或者计算机进行操作，大大降低了手术的难度和风险，提高了手术效果和安全性。
3、目前，床旁机械臂系统已经在临床实践中得到了广泛应用，取得了较好的效果，被认为是一种具有较高实用价值的医疗设备，可以极大地提高手术医生的工作效率和手术质量，为医疗领域带来了巨大的创新和发展空间。
4、尽管床旁机械臂系统已经取得了不错的效果，但是在实际应用过程中，仍然存在一些问题。首先，机械臂的控制系统需要不断更新和完善，以提高机械臂的精度和稳定性。其次，床旁机械臂系统的成本较高，限制了其在医疗领域的普及和应用。此外，由于机械臂操作的自动化程度较高，需要较长时间的培训和熟练操作，这也限制了床旁机械臂系统的推广应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种床上机械臂系统，用于辅助医疗机器人完成手术工作。
2、为实现上述目的，本专利技
3、所述隔离机构设于所述病床的床头位置，其内部设置有直线滑槽；所述床式机械臂的根部位于所述隔离机构的内部并通过滑块可横向移动地安装于所述直线滑槽；
4、所述床式机械臂包括旋转臂和伸缩臂，所述旋转臂连接于所述滑块，所述伸缩臂连接于所述旋转臂；所述隔离机构的前侧设有密封机构，所述伸缩臂的末端穿过所述密封机构向外伸出并设有执行机构，所述床式机械臂在执行移动、旋转和伸缩动作时，所述密封机构隔离其伸出部和未伸出部分；
5、所述交互系统与所述床式机械臂相连接，用于控制所述床式机械臂进行动作。
6、可选地，所述病床为可调节病床，包括分离式床板、调节机构和支脚；所述分离式床板包括大形变床板和小形变床板，所述大形变床板和小形变床板的刚性部分在横向中心线位置和纵向中心线位置分别通过柔性部分进行连接，所述小形变床板通过弹性件安装在所述大形变床板的上方；所述调节机构包括设于四角处的液压伸缩杆，各所述液压伸缩杆的上端支撑所述分离式床板，下端连接所述支脚。
7、可选地，所述大形变床板和小形变床板的边缘之间设有周向的弹性段。
8、可选地，所述滑块内部设有第一滚轮、第二滚轮以及第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一滚轮和第二滚轮传动连接，以驱动所述第一滚轮和第二滚轮旋转；所述第一滚轮和第二滚轮与所述直线滑槽的底平面相切，其转动轴与所述滑块移动方向垂直。
9、可选地，所述床式机械臂的旋转臂包括移动底座和旋转关节，所述移动底座垂直安装于所述滑块；所述旋转关节安装在所述移动底座顶部并与之组成转动副，并具有至少一个旋转自由度。
10、可选地，所述旋转关节包括第一旋转关节和第二旋转关节；所述第一旋转关节与所述移动底座组成第一转动副，所述第一旋转关节内部设有用于驱动其旋转的第二驱动部件；所述第二旋转关节与第一旋转关节组成第二转动副，所述第二旋转关节的内部设有驱动其旋转的第三驱动部件；所述第一转动副绕竖向转轴旋转，所述第二转动副绕水平转轴旋转。
11、可选地，所述伸缩臂连接于所述第二旋转关节和执行机构之间，包括剪叉机构和用于驱动所述剪叉机构的伸缩缸，所述剪叉机构的一端连接所述第二旋转关节，另一端连接所述执行机构。
12、可选地，所述执行机构连接于所述伸缩臂末端，用于固定辅助手术机构；所述执行机构具有侧仰自由度，能够沿与所述伸缩臂轴线垂直的轴线旋转。
13、可选地，所述移动底座为分体式结构，包括通过对接形成整个移动底座的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体用于安装所述第二驱动部件以及与所述第一旋转关节连接的联轴器和轴承，以与所述第一旋转关节组成转动副，所述第二驱动部件用于驱动所述第一旋转关节旋转；所述第二壳体用于将接线引到机械臂控制单元，所述机械臂控制单元安装于所述第二壳体并位于所述移动底座外部。
14、可选地，所述隔离机构包括隔离罩，所述隔离罩设于所述病床的床头位置，并覆盖在所述床式机械臂的外部；所述隔离罩的前侧和后侧分别设有出口，所述隔离罩的前侧出口和后侧出口分别设有所述密封机构。
15、可选地，所述密封机构包括柔性的上压紧隔离罩和下压紧隔离罩，所述上压紧隔离罩和下压紧隔离罩之间形成允许所述伸缩臂穿过并执行移动、旋转和伸缩动作的横向接缝，并在所述伸缩臂穿出部位的外侧设有防尘罩。
16、可选地，所述交互系统设于所述床式机械臂，其与机械臂控制单元相连接并位于所述隔离机构的外部；或者，所述交互系统为独立部件，其与机械臂控制单元以无线方式相连接。
17、本专利技术所提供的床上机械臂系统，通过将床式机械臂设于病床床头位置与之一体使用，相当于减少一个本该在内镜类机器人上的机械臂，分担了内镜类机器人的负担，节约了总成本；除此之外，床式机械臂作为独立机械臂使用，维修和维护比较方便；依托于病床使用，省去机器人台车，又提高了手术室的空间使用效率，床式机械臂通过密封机构进行隔离，并可收纳床式机械臂，减少手术污染的风险，提高系统的便捷性和使用体验感。
18、在一种优选方案中，床式机械臂的伸缩臂中设有剪叉机构，通过剪叉机构来调节末端执行机构的长度，不需要机械臂增加多余的自由度，直接高效，易于操控。
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1.一种床上机械臂系统，其特征在于，包括病床、床式机械臂、隔离机构和交互系统；
2.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述病床为可调节病床，包括分离式床板、调节机构和支脚；所述分离式床板包括大形变床板和小形变床板，所述大形变床板和小形变床板的刚性部分在横向中心线位置和纵向中心线位置分别通过柔性部分进行连接，所述小形变床板通过弹性件安装在所述大形变床板的上方；所述调节机构包括设于四角处的液压伸缩杆，各所述液压伸缩杆的上端支撑所述分离式床板，下端连接所述支脚。
3.根据权利要求2所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述大形变床板和小形变床板的边缘之间设有周向的弹性段。
4.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述滑块内部设有第一滚轮、第二滚轮以及第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一滚轮和第二滚轮传动连接，以驱动所述第一滚轮和第二滚轮旋转；所述第一滚轮和第二滚轮与所述直线滑槽的底平面相切，其转动轴与所述滑块移动方向垂直。
5.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述床式机械臂的旋转臂包括移动底座和旋
6.根据权利要求5所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述旋转关节包括第一旋转关节和第二旋转关节；所述第一旋转关节与所述移动底座组成第一转动副，所述第一旋转关节内部设有用于驱动其旋转的第二驱动部件；所述第二旋转关节与第一旋转关节组成第二转动副，所述第二旋转关节的内部设有驱动其旋转的第三驱动部件；所述第一转动副绕竖向转轴旋转，所述第二转动副绕水平转轴旋转。
7.根据权利要求6所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述伸缩臂连接于所述第二旋转关节和执行机构之间，包括剪叉机构和用于驱动所述剪叉机构的伸缩缸，所述剪叉机构的一端连接所述第二旋转关节，另一端连接所述执行机构。
8.根据权利要求7所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述执行机构连接于所述伸缩臂末端，用于固定辅助手术机构；所述执行机构具有侧仰自由度，能够沿与所述伸缩臂轴线垂直的轴线旋转。
9.根据权利要求6所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述移动底座为分体式结构，包括通过对接形成整个移动底座的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体用于安装所述第二驱动部件以及与所述第一旋转关节连接的联轴器和轴承，以与所述第一旋转关节组成转动副，所述第二驱动部件用于驱动所述第一旋转关节旋转；所述第二壳体用于将接线引到机械臂控制单元，所述机械臂控制单元安装于所述第二壳体并位于所述移动底座外部。
10.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述隔离机构包括隔离罩，所述隔离罩设于所述病床的床头位置，并覆盖在所述床式机械臂的外部；所述隔离罩的前侧和后侧分别设有出口，所述隔离罩的前侧出口和后侧出口分别设有所述密封机构。
11.根据权利要求10所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述密封机构包括柔性的上压紧隔离罩和下压紧隔离罩，所述上压紧隔离罩和下压紧隔离罩之间形成允许所述伸缩臂穿过并执行移动、旋转和伸缩动作的横向接缝，并在所述伸缩臂穿出部位的外侧设有防尘罩。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述交互系统设于所述床式机械臂，其与机械臂控制单元相连接并位于所述隔离机构的外部；或者，所述交互系统为独立部件，其与机械臂控制单元以无线方式相连接。
...【技术特征摘要】
1.一种床上机械臂系统，其特征在于，包括病床、床式机械臂、隔离机构和交互系统；
2.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述病床为可调节病床，包括分离式床板、调节机构和支脚；所述分离式床板包括大形变床板和小形变床板，所述大形变床板和小形变床板的刚性部分在横向中心线位置和纵向中心线位置分别通过柔性部分进行连接，所述小形变床板通过弹性件安装在所述大形变床板的上方；所述调节机构包括设于四角处的液压伸缩杆，各所述液压伸缩杆的上端支撑所述分离式床板，下端连接所述支脚。
3.根据权利要求2所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述大形变床板和小形变床板的边缘之间设有周向的弹性段。
4.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述滑块内部设有第一滚轮、第二滚轮以及第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一滚轮和第二滚轮传动连接，以驱动所述第一滚轮和第二滚轮旋转；所述第一滚轮和第二滚轮与所述直线滑槽的底平面相切，其转动轴与所述滑块移动方向垂直。
5.根据权利要求1所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述床式机械臂的旋转臂包括移动底座和旋转关节，所述移动底座垂直安装于所述滑块；所述旋转关节安装在所述移动底座顶部并与之组成转动副，并具有至少一个旋转自由度。
6.根据权利要求5所述的床上机械臂系统，其特征在于，所述旋转关节包括第一旋转关节和第二旋转关节；所述第一旋转关节与所述移动底座组成第一转动副，所述第一旋转关节内部设有用于驱动其旋转的第二驱动部件；所述第二旋转关节与第一旋转关节组成第二转动副，所述第二旋转关节的内部设有驱动其旋转的第三驱动部件；所述第一转动副绕竖向转轴旋转，所述第二转动副绕水平转轴旋转。
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：江维，张芳敏，江国豪，
申请(专利权)人：北京云力境安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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