一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统技术方案

技术编号:42683437 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-10 12:32
本发明专利技术涉及一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,包括可移置基座、三自由度移动装置、三自由度转动支撑装置、近端把持固定装置、远端夹持固定装置。远端夹持固定装置、三自由度转动支撑装置、三自由度移动装置依次连接,可移置基座两侧支撑架与近端把持固定装置、三自由度移动装置连接。通过自动调节三自由度转动支撑装置定轴转动角度和三自由度移动装置平移偏差,实现长骨骨折块六自由度平移和旋转。与传统复位机器人结构及手术空间布局相比,本发明专利技术中,串并联复位机器人运动灵活、结构简单且紧凑稳定、承载能力强、复位精度高、易于控制,该机器人直接安装在手术床长度方向、患骨卧在装置正上方,极大地节省了空间资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗设备,具体来说,为一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统


技术介绍

1、随着现代社会的快速发展,高空坠落与交通事故、应力骨折等引发长骨骨折人数大量增加,断骨功能恢复时间长,如果治疗不当,会引起患肢畸形及功能障碍受损,给患者家庭和社会带来沉重负担。

2、传统长骨骨折手术切口大、出血多,骨折局部软组织血运破坏严重,进而导致骨折的愈合较慢。长骨骨折闭合复位,具有创伤小、康复快等优势。长骨骨折移位后,由于软组织嵌顿、骨折断端绞锁等因素,复位所需力量非常大,通常沿床的长度方向产生近396n-500n,甚至更高,而传统闭合复位因缺乏可靠的复位技术和工具,完全依赖医生经验进行手法复位,手持手术器械复位长骨骨折的难度极大。

3、近些年,国内和国外研究所、医院、高校等学者对长骨复位机器人系统进行了不同程度的研究,主要针对手术工具进行了升级改造,以传统ilizarov外架或stewart平台的设计方案存在复位运动空间范围小,不适用于发生较大错位的骨折情况,以工业机器人、协作机械臂直接改造的设计方案,一方面存在系统体积偏大,复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于:该机器人系统包括可移置基座、三自由度移动装置、三自由度转动支撑装置、近端断骨把持固定装置、远端断骨夹持固定装置;其中,远端断骨夹持固定装置、三自由度转动支撑装置、三自由度移动装置依次连接,可移置基座的支撑骨架与近端断骨把持固定装置、三自由度移动装置连接;通过自动调节三自由度转动支撑装置定轴转动角度和三自由度移动装置平移角度,实现长骨骨折块六自由度平移和旋转;

2.根据权利要求1所述的一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于,所述远端断骨夹持固定装置配置有植入患者远端患骨的两侧长骨针和短骨针、装有...

【技术特征摘要】

1.一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于:该机器人系统包括可移置基座、三自由度移动装置、三自由度转动支撑装置、近端断骨把持固定装置、远端断骨夹持固定装置;其中,远端断骨夹持固定装置、三自由度转动支撑装置、三自由度移动装置依次连接,可移置基座的支撑骨架与近端断骨把持固定装置、三自由度移动装置连接;通过自动调节三自由度转动支撑装置定轴转动角度和三自由度移动装置平移角度,实现长骨骨折块六自由度平移和旋转;

2.根据权利要求1所述的一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于,所述远端断骨夹持固定装置配置有植入患者远端患骨的两侧长骨针和短骨针、装有使患者患肢卧在上部的夹持板组件、锁紧手轮、骨针套筒,所述夹持板组件与套筒连接,所述植入患者远端患骨的两侧长骨针和短骨针与所述套筒连接并通过锁紧手轮锁紧,所述夹持板组件与三自由度转动支撑装置的u型运动平台固定连接,所述远端断骨夹持固定装置的运动中心保持在远端断骨侧,实现远端断骨夹持固定装置夹持断骨绕垂直轴、额状轴以及矢状轴转动,进一步实现术中远端断骨旋转复位操作。

3.根据权利要求1所述的一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于,所述第一六自由度驱动推杆、第二六自由度驱动推杆、第三六自由度驱动推杆均电连接控制器,均使用伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种用于长骨骨折闭合复位的串并联复位机器人系统,其特征在于,所述三自由度移动装置包含第一移动平台、第二移动平台、第三升降平台,所述第一移动平台滑动设置有第一滑台与三自由度转动支撑装置下端圆型固定平台、转接盘通过螺栓连接,所述第一移动平台上设置有第一直线驱动装置,带动远端断骨夹持固定装置及其把持的长骨骨折块沿长骨轴方向移动,使骨折块分离解锁,为长骨骨折块的准确复位提供适宜范围,所述第一直线驱动装置的输出端固定连接第一滑台,所述第一移动平台的基座...

【专利技术属性】
技术研发人员:李剑锋朱亚东赵晶鑫董明杰陈华唐佩福
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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