一種立式移動穿刺機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及手術(shù)器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種立式移動穿刺機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的穿刺手術(shù)是由醫(yī)生人工進行完成或采用簡易固定裝置，存在著明顯的缺點，比如:專科醫(yī)生需要長時間的培訓，手術(shù)方法技巧性強，手術(shù)風險性高;手術(shù)時間長操作復雜時醫(yī)生容易疲勞，人手操作不穩(wěn)定嚴重影響手術(shù)質(zhì)量，增加患者手術(shù)風險。簡易固定裝置與床或超聲探頭等設備固定連接，活動范圍較小，不能夠滿足快速移動和多角度定位的要求，并且調(diào)節(jié)速度、運動穩(wěn)定性和精度有限，增加手術(shù)難度和風險。
[0003]近年來，微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)不斷發(fā)展，醫(yī)生對于在手術(shù)中可對患處定位精確并且平穩(wěn)靈活的穿刺設備具有很大需求。目前所提出的微創(chuàng)穿刺手術(shù)機器人主要是各種多關(guān)節(jié)串聯(lián)機械臂，可以實現(xiàn)多自由度多角度方位的穿刺，但是由于采用的是手動或電動操作調(diào)整，運動控制復雜，運動精度對模型的準確性依賴較大，運動靈活性低，使得穩(wěn)定性和精度有限，并且響應定位不夠迅速。
[0004]專利201510091184.1涉及了一種具有圓弧支架的穿刺手術(shù)機器人裝置，采用圓弧支架提高了多位置適應性穿刺，具有運動平穩(wěn)、快速和結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但受限于圓弧支架的體積和形狀，穿刺位置和角度不能靈活多變，只能胸腔外部以圓弧半徑上活動，有很多位置和角度無法實現(xiàn)，例如在胸腔外對其進行水平穿刺很難實現(xiàn)，并且體積較大，要在手術(shù)床很大且平整位置才能安裝。由此可見，穿刺設備的缺陷給臨床使用帶來很多不便，影響使用效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例提供了一種立式移動穿刺機器人，穿刺位置和角度靈活多變，能實現(xiàn)多角度和多方式的穿刺，定位精度高，運動平穩(wěn)速度快，體積小，操作方便。
[0006]該立式移動穿刺機器人包括:
[0007]底盤平臺2、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6、傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)；
[0008]所述升降機構(gòu)與所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6連接，所述升降機構(gòu)安裝于底盤平臺2上，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6安裝在升降機構(gòu)頂端，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6上;或，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6安裝于底盤平臺2上，所述升降機構(gòu)安裝在所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6頂端，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在所述升降機構(gòu)上；
[0009]所述升降機構(gòu)用于通過升降對穿刺位置的高度進行調(diào)整；
[0010]所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6用于通過水平旋轉(zhuǎn)對傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)的周向角度進行調(diào)節(jié)；
[0011]所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)用于對穿刺位置的傾斜角度進行調(diào)節(jié)；
[0012]所述平移機構(gòu)安裝在所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)上，用于對穿刺執(zhí)行機構(gòu)的水平位置進行調(diào)整；
[0013]所述穿刺執(zhí)行機構(gòu)安裝在平移機構(gòu)上，用于進行穿刺操作。
[0014]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0015]腳輪I，安裝于底盤平臺2底部，用于移動穿刺機器人。
[0016]在一個實施例中，所述腳輪I上安裝有鎖止器件，用于通過鎖止腳輪I對穿刺機器人進行固定。
[0017]在一個實施例中，所述腳輪I的數(shù)量多于3個。
[0018]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0019]移動平臺，安裝于底盤平臺2底部，用于移動穿刺機器人。
[0020]在一個實施例中，所述升降機構(gòu)包括第一電機3、套筒4和推桿5;
[0021]所述第一電機3安裝在套筒4上，所述推桿5安裝于套筒4內(nèi)，所述第一電機3用于驅(qū)動推桿5在套筒4內(nèi)上下移動。
[0022]在一個實施例中，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6包括盤式電機61和旋轉(zhuǎn)盤62;
[0023]所述盤式電機61固定在推桿5上，所述盤式電機61用于通過帶動旋轉(zhuǎn)盤62進行旋轉(zhuǎn)，對傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)的周向角度進行調(diào)節(jié)。
[0024]在一個實施例中，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括第二電機7和安裝板8;
[0025]所述第二電機7安裝在旋轉(zhuǎn)盤62上；
[0026]所述安裝板8與第二電機7之間通過旋轉(zhuǎn)軸連接；
[0027]所述第二電機7用于通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，帶動安裝板8傾斜，對穿刺位置的傾斜角度進行調(diào)節(jié)。
[0028]在一個實施例中，所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括支撐塊18;
[0029]所述支撐塊18安裝在旋轉(zhuǎn)盤62上，所述支撐塊18與旋轉(zhuǎn)軸活動連接，用于通過旋轉(zhuǎn)軸支撐安裝板8、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)。
[0030]在一個實施例中，所述平移機構(gòu)包括第一絲桿螺母機構(gòu)9、第三電機10和滑塊17;[0031 ]所述第一絲桿螺母機構(gòu)9安裝在安裝板8上；
[0032]所述第三電機10安裝于第一絲桿螺母機構(gòu)9的一端；
[0033]所述第一絲桿螺母機構(gòu)9的絲桿貫穿所述滑塊17;
[0034]所述第三電機10用于通過驅(qū)動第一絲桿螺母機構(gòu)9的絲桿旋轉(zhuǎn)，使滑塊17沿著第一絲桿螺母機構(gòu)9的絲桿平移。
[0035]在一個實施例中，所述穿刺執(zhí)行機構(gòu)包括第二絲桿螺母機構(gòu)11、穿刺針13、移動滑塊14和推進電機16;
[0036]所述第二絲桿螺母機構(gòu)11安裝于滑塊17上，隨著滑塊17的移動而移動；
[0037]所述推進電機16安裝于所述第二絲桿螺母機構(gòu)11一端；
[0038]所述第二絲桿螺母機構(gòu)11的絲桿貫穿所述移動滑塊14;
[0039]所述穿刺針13安裝于所述移動滑塊14上；
[0040]所述推進電機16用于通過驅(qū)動第二絲桿螺母機構(gòu)11的絲桿旋轉(zhuǎn)，使移動滑塊14沿著第二絲桿螺母機構(gòu)11的絲桿平移，同時帶動穿刺針13平移。
[0041 ]在一個實施例中，所述穿刺執(zhí)行機構(gòu)還包括:
[0042]旋轉(zhuǎn)電機15，安裝于所述移動滑塊14上，所述旋轉(zhuǎn)電機15用于驅(qū)動穿刺針13進行旋轉(zhuǎn)。
[0043]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0044]托架12，安裝在第二絲桿螺母機構(gòu)11上，用于支撐穿刺針13。
[0045]在本實用新型實施例中，穿刺機器人通過升降機構(gòu)可以實現(xiàn)快速升降，相比液動或氣動方式更為平穩(wěn)，運動定位精度高，響應靈敏;采用旋轉(zhuǎn)和傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)可以實現(xiàn)多角度多方位的穿刺方式進行穿刺，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，運動平穩(wěn)，能實現(xiàn)多角度多方式的穿刺，可用于腫瘤消融、組織活檢、近距離粒子植入等各類穿刺操作，具有定位精度高，運動平穩(wěn)速度快，操作方便等優(yōu)點。
[0046]另外，采用腳輪或移動平臺，可以便于在床邊移動，為機器人選擇合適的位置。
【附圖說明】
[0047]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0048]圖1是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的升降機構(gòu)示意圖；
[0050]圖3是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)示意圖；
[0051]圖4是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)示意圖；
[0052]圖5是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的平移機構(gòu)示意圖；
[0053]圖6是是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的穿刺機構(gòu)和托架示意圖。
【具體實施方式】
[0054]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0055]現(xiàn)有的穿刺手術(shù)機器人，具有如下缺點:運動控制復雜，運動精度對模型的準確性依賴較大，運動靈活性低，穩(wěn)定性和精度有限，響應定位不夠迅速，穿刺位置和角度不能靈活多變等。本實用新型提出一種立式移動穿刺機器人，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點。
[0056]圖1是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該立式移動穿刺機器人包括:底盤平臺2、升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6、傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)；
[0057]其中，升降機構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6連接，升降機構(gòu)安裝于底盤平臺2上，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6安裝在升降機構(gòu)頂端，傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6上;或，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6安裝于底盤平臺2上，升降機構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6頂端，傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在升降機構(gòu)上；
[0058]所述升降機構(gòu)用于通過升降對穿刺位置的高度進行調(diào)整；
[0059]所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6用于通過水平旋轉(zhuǎn)對傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、平移機構(gòu)和穿刺執(zhí)行機構(gòu)的周向角度進行調(diào)節(jié)；
[0060]所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)用于對穿刺位置的傾斜角度進行調(diào)節(jié)；
[0061]所述平移機構(gòu)安裝在所述傾斜角度調(diào)節(jié)機構(gòu)上，用于對穿刺執(zhí)行機構(gòu)的水平位置進行調(diào)整；
[0062]所述穿刺執(zhí)行機構(gòu)安裝在平移機構(gòu)上，用于進行穿刺操作。
[0063]下面對所有結(jié)構(gòu)進行詳細說明。
[0064]具體實施時，為了使該穿刺機器人能夠更好的移動，在底盤平臺2的底部安裝有腳輪1，可以實現(xiàn)穿刺機器人的整體移動。為了在移動時使穿刺機器人保持平衡，腳輪I的個數(shù)需多于3個，可以為4個。另外，腳輪I上安裝有鎖止器件，在確定穿刺機器人在床邊的位置后，通過鎖止腳輪I對穿刺機器人進行固定。
[0065]除上述安裝腳輪I外，還可以在底盤平臺2的底部安裝移動平臺，同樣能夠使穿刺機器人更好的移動。
[0066]具體實施時，為了調(diào)整穿刺針在不同高度上進行穿刺，所述升降機構(gòu)可以包括第一電機3、套筒4和推桿5;第一電機3安裝在套筒4上，推桿5安裝于套筒4內(nèi)，通過第一電機3驅(qū)動推桿5，使推桿5可以在套筒4內(nèi)上下移動，如圖2所示，圖中箭頭表示運動方向。
[0067]具體實施時，為了實現(xiàn)穿刺機器人上半部周向角度的調(diào)整，所述調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)6可以包括盤式電