【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗，尤其涉及一种脊柱超声手术器械及其末端执行器控制方法。
技术介绍
1、脊柱手术机器人技术已历经多年的发展，自spineassist机器人获美国fda认证(2004年)至今，已经诞生了多种创新型产品，展现了优秀的手术定位精度和临床稳定性，表明：机器人在脊柱这一复杂高难手术中拥有显著优势和巨大发展潜力。进一步分析发现：现有的脊柱机器人产品主要用于图像引导下的手术精准定位，还没有用于手术精密操作(如：椎板切除)的脊柱机器人产品。
2、尽管国内外已经出现了几款用于椎板切除的脊柱机器人原型，但要实现真正的临床应用，必须要解决以下三个方面的临床问题：“险”(脊髓/神经等损伤风险大，并发症高)、“难”(椎板形态复杂，切除操作控制困难)、“盲”(感知手段不足，术区信息有限，看不清相关组织存在视野盲区)。
3、目前现有的脊柱机器人在功能逐步完善、功能逐步变多的情况下，大都将多个功能及实现相应操作的装置整合到一台和两台台车上，使得台车上结构复杂，并且台车内控制系统杂乱，当需要进行某种操作时，需要频繁切换界面，较为浪费时间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述
技术介绍
中的至少一个问题，提供一种脊柱超声手术器械及其末端执行器控制方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的一种脊柱超声手术器械，包括：
3、机械臂台车、图像识别台车、末端执行台车和导航标定装置；
4、所述机械臂台车上设置有第一电机和机械臂，所述第一电机用于控
5、所述图像识别台车上设置有计算机模块和双目相机，所述双目相机用于采集所述机械臂动作的动态信息，所述计算机模块与所述双目相机通信连接，所述计算机模块用于处理图像信息与工具标定信息；
6、所述末端执行台车包括控制机箱和末端执行器，所述末端执行器与所述机械臂可拆卸连接，所述控制机箱与所述末端执行器通信连接，所述控制机箱用于发送所述末端执行器和机械臂运动的电信号；
7、所述导航标定装置包括示踪器，所述示踪器设置在所述末端执行器上，所述示踪器能够被所述双目相机识别；
8、所述控制机箱分别与所述第一电机、计算机模块通信连接。
9、优选地，所述末端执行器包括机体、第一安装支架、第二安装支架和呼吸随动套筒；
10、所述第一安装支架和第二安装支架与所述机体侧壁滑动连接，所述第一安装支架用于连接所述机械臂，所述第二安装支架用于安装超声骨刀刀柄；
11、在所述机体内设置有第二电机，所述第二电机用于控制所述第二安装支架运动；
12、所述呼吸随动套筒设置在所述机体底部，且与所述第二安装支架对应设置，所述超声骨刀刀柄能够穿过所述呼吸随动套筒。
13、优选地，所述呼吸随动套筒远离所述机体的一端具有锯齿状的抵接端，所述抵接端与骨表面抵接；
14、所述抵接端用于所述超声骨刀与骨表面同步运动。
15、优选地，在所述机体与所述第一安装支架的连接处设置有弹性装置，所述弹性装置用于所述机体运动后的复位。
16、优选地，在所述机械臂与所述末端执行器的连接处设置有力传感器，所述力传感器用于检测所述弹性装置的弹力大小。
17、优选地，所述导航标定装置还包括标定器和验证器，所述标定器用于建立超声骨刀刀尖与所述末端执行器之间的物理关系，所述验证器用于对所述标定器的标定信息进行验证；
18、所述标定器和验证器能够被所述双目相机识别。
19、优选地，所述导航标定装置还包括脊柱配准导板，所述脊柱配准导板用于术前三维影像空间与真实物理空间的配准；
20、所述脊柱配准导板可根据所述计算机模块提供的数据进行个性化设计。
21、优选地，所述图像识别台车还包括第一显示器，所述第一显示器与所述计算机模块通信连接，所述第一显示器用于显示所述计算机模块处理的信息数据；
22、所述第一显示器能够进行人机交互。
23、优选地，在所述末端执行台车上还设置有第二显示器，所述第二显示器与所述控制机箱通信连接，所述第二显示器用于显示所述控制机箱处理的信息数据；
24、所述第二显示器能够进行人机交互。
25、为实现上述目的，本专利技术还提供一种脊柱超声手术器械的末端执行器控制方法，应用于如上述中任意一项所述的脊柱超声手术器械，包括：
26、通过图像识别台车规划手术路径；
27、通过末端执行台车确认超声骨刀的切削数据；
28、基于所述手术路径信息及切削数据信息控制末端执行器运动；
29、对所述末端执行器的切削姿态进行检测；
30、基于所述切削姿态控制所述末端执行器始停。
31、基于此，本专利技术的有益效果为：
32、通过本专利技术的方案，图像识别台车上设置有双目相机、第一显示器等，能够对术前患者影像数据进行处理，规划手术路径，并且进行术前标定信息确认，末端执行台车上设置第二显示器和控制机箱，能够对术中切割数据监测，可控制术中超声骨刀切割状态，将多个功能分开设置，简化单台车结构，实现“专车专用”，提高手术效率。
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1.一种脊柱超声手术器械，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述末端执行器包括机体、第一安装支架、第二安装支架和呼吸随动套筒；
3.根据权利要求2所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述呼吸随动套筒远离所述机体的一端具有锯齿状的抵接端，所述抵接端与骨表面抵接；
4.根据权利要求3所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，在所述机体与所述第一安装支架的连接处设置有弹性装置，所述弹性装置用于所述机体运动后的复位。
5.根据权利要求4所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，在所述机械臂与所述末端执行器的连接处设置有力传感器，所述力传感器用于检测所述弹性装置的弹力大小。
6.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述导航标定装置还包括标定器和验证器，所述标定器用于建立超声骨刀刀尖与所述末端执行器之间的物理关系，所述验证器用于对所述标定器的标定信息进行验证；
7.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述导航标定装置还包括脊柱配准导板，所述脊
8.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述图像识别台车还包括第一显示器，所述第一显示器与所述计算机模块通信连接，所述第一显示器用于显示所述计算机模块处理的信息数据；
9.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，在所述末端执行台车上还设置有第二显示器，所述第二显示器与所述控制机箱通信连接，所述第二显示器用于显示所述控制机箱处理的信息数据；
10.一种脊柱超声手术器械的末端执行器控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9中任意一项所述的脊柱超声手术器械，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种脊柱超声手术器械，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述末端执行器包括机体、第一安装支架、第二安装支架和呼吸随动套筒；
3.根据权利要求2所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述呼吸随动套筒远离所述机体的一端具有锯齿状的抵接端，所述抵接端与骨表面抵接；
4.根据权利要求3所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，在所述机体与所述第一安装支架的连接处设置有弹性装置，所述弹性装置用于所述机体运动后的复位。
5.根据权利要求4所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，在所述机械臂与所述末端执行器的连接处设置有力传感器，所述力传感器用于检测所述弹性装置的弹力大小。
6.根据权利要求1所述的一种脊柱超声手术器械，其特征在于，所述导航标定装置还包括标定器和验证器，所述标定器用于建立...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪升，季旭全，耿宝多，章永宏，毛宁波，韩高军，杨标，
申请(专利权)人：苏州铸正机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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