CN103462674B - 一种可拆装式长骨复位机器人 - Google Patents

一种可拆装式长骨复位机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN103462674B
CN103462674B CN201310424534.2A CN201310424534A CN103462674B CN 103462674 B CN103462674 B CN 103462674B CN 201310424534 A CN201310424534 A CN 201310424534A CN 103462674 B CN103462674 B CN 103462674B
Authority
CN
China
Prior art keywords
curved rod
annular platform
fixed
draw point
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310424534.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103462674A (zh
Inventor
胡磊
唐佩福
王田苗
张立海
李长胜
杜海龙
谭一鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese PLA General Hospital
Beihang University
Original Assignee
Chinese PLA General Hospital
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese PLA General Hospital, Beihang University filed Critical Chinese PLA General Hospital
Priority to CN201310424534.2A priority Critical patent/CN103462674B/zh
Publication of CN103462674A publication Critical patent/CN103462674A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103462674B publication Critical patent/CN103462674B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

一种可拆装式长骨复位机器人，它包括固定机构和复位机构，二者相互连接或拆分；所述的固定机构包括两组相同的固定单元，它们通过2个相同的连接板(1)连接或拆分；所述的复位机构设置有小环状平台(11)、大环状平台(12)、12个万向铰(13)以及6个驱动杆(14)；小环状平台(11)与底板(2)和万向铰(13)连接，万向铰(13)与驱动杆(14)连接，万向铰(13)与大环状平台(12)连接，大环状平台(12)与底板(2)连接；本发明采用6自由度的并联机构，具有精度高、负载能力大、刚度大、结构紧凑等优点；它用于长骨骨折复位，代替医生操作，提高复位精度，减少手术创伤，降低手术感染机会。

Description

一种可拆装式长骨复位机器人
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种可拆装式长骨复位机器人。
背景技术
传统的长骨骨折复位方法是在直视环境下，医生凭借医生的经验和技巧切开复位，这种治疗方式使闭合性骨折人为地变成开放式骨折，增加了感染的机会，在手术操作过程中，容易破坏血运，造成骨折端坏死区增大，引起迟愈合及不愈合。这种复位方法还存在手术操作时间长、医生工作强度高、易复位不良等问题。对于近年来发展起来的髓内钉和微创钢板固定技术，虽然解决了开放式手术造成的问题，但由于术中需要不断进行X光照射，对医生及病人的射线辐射量较大。利用机器人辅助骨折复位使这些问题得以有效解决。在目前的研究中，新西兰奥克兰大学的Gramham A.E.在文献“Design of a Parallel Long Bone FractureReduction Robot with Planning Treatment Tool”中公开了股骨干骨折复位***，采用了并联机构做为复位的执行机构。美国纽约Chiropractic大学的TerryK.K.Koo在文献“Development andvalidation of a new approach for computer‐aided long bone fracture reduction using unilateralexternal fixator”中公开了一种用于复位的六自由度的串联机构。中国的专利如“骨折复位器（20081005456.3）”、“肢体骨折复位器（200810018060.0）”等，都属于此类研究。国内外的研究成果目前大部分还存在着机构不够灵活、功能单一、不符合医生操作习惯等问题。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提出了一种可拆装式长骨复位机器人，实现利用机器人进行长骨骨折复位。
本发明的目的是这样实现的：
一种可拆装式长骨复位机器人，它包括固定机构和复位机构，二者可相互连接或拆分。所述的固定机构包括两组相同的固定单元，它们通过2个相同的连接板1连接或拆分；连接板1是一种两端各带有两个螺纹孔，侧面带有卡槽的长条状结构，通过螺栓与底板2连接；该固定单元设置有底板2、4个方块3、4个滑杆4、2个或多个弯连杆组件（含弯连杆座7及挡片8）、2个或多个弯连杆5、2套或多套锁扣（含钢针端子9及弯连杆端子10）、以及2个或多个钢针6，其间关系是：方块3固定在底板2上，滑杆4固定在方块3上，弯连杆组件与滑杆4连接，弯连杆5固定在弯连杆组件的弯连杆座7上，锁扣与弯连杆5连接，钢针6与锁扣连接；该底板2是一种矩形板状结构，端部带有薄型挡板，侧面带有螺纹孔，用于固定固定单元的其它结构并通过普通螺栓与复位机构连接或拆分；该方块3是带有两个圆孔的块状结构，用于连接底板2与滑杆4；该滑杆4是普通圆杆，用于连接方块3与弯连杆组件；该弯连杆5是一种一端折弯的普通圆杆，用于连接弯连杆组件与锁扣；该钢针6是一种一端带有螺纹的钢针，用于固定患肢；该弯连杆组件设置有弯连杆座7以及挡片8，两者通过螺栓连接；该弯连杆座7是一种顶部带有一个圆孔、侧面带有两个圆孔、另一侧脸带有两个半圆凹槽的块状结构，用于连接弯连杆5和滑杆4；该挡片8是一种侧面带有两个螺纹孔、另一侧面带有两个半圆凹槽的块状结构，用于通过普通螺栓固定弯连杆座7；该锁扣设置有钢针端子9以及弯连杆端子10，钢针端子9通过普通螺栓与弯连杆端子连接；该钢针端子9是一种带有两个圆孔的块状结构，用于连接钢针6，并通过普通螺栓连接弯连杆端子10；该弯连杆端子10是一种带有一个圆孔与一个螺纹孔的块状结构，用于通过圆孔连接弯连杆5，通过螺纹孔及普通螺栓连接钢针端子9。
所述的复位机构设置有小环状平台11、大环状平台12、12个万向铰13以及6个驱动杆14，其间关系是：小环状平台11与底板2和万向铰13连接，万向铰13与驱动杆14连接，万向铰13与大环状平台12连接，大环状平台12与底板2连接；该小环状平台11为一端带有T形板的环状结构，用于将复位机构的运动传递到固定机构，该大环状平台12为一端带有T形板的环状结构，用于将复位机构的运动传递到固定机构，该万向铰13是按需选购的普通万向铰，用于连接小环状平台11、大环状平台12，并提供两个方向的旋转，该驱动杆14是可以伸缩的按需选购的连杆，用于驱动并联机构运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.用于长骨骨折复位，代替医生操作，提高复位精度，减少手术创伤，降低手术感染机会；
2.复位机构采用6自由度的并联机构，具有精度高、负载能力大、刚度大、结构紧凑等优点；
3.固定机构采用串联机构固定患肢，牢固可靠、对患者创伤小；
4.固定机构与复位机构采用可拆分的安装方式，固定机构置于复位机构外侧，安装拆卸方便、便于医生操作。
附图说明
图1为可拆装式长骨复位机器人整体图
图2为可拆装式长骨复位机器人侧视图
图3为复位机构图
图4为固定机构图
图5为固定机构部分组件图
图6为固定机构部分组件侧视图
图7为连接板图
图8为弯连杆组件图
图9为万向铰组件图
图中：1、连接板，2、底板，3、方块，4、滑杆，5、弯连杆，6、钢针，7、弯连杆座，8、挡片，9、钢针端子，10、弯连杆端子，11、小环状平台，12、大环状平台，13、万向铰，14、驱动杆。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明的总体结构如图1至图9所示。
一种可拆装式长骨复位机器人，由固定机构和复位机构组成，二者可连接或拆分，连接时，将固定机构放置于复位机构上方，复位机构的顶端位于固定机构的U形槽内，两侧与固定机构的挡片接触。用普通螺栓旋入固定机构侧面的螺纹孔内使二者紧密连接。拆分时，将普通螺栓反方向旋转，使固定机构与复位机构脱离。固定机构的固定单元可以连接或拆分，连接时，将两个连接板1分别嵌入两个固定单元的端面，用普通螺栓旋入连接板1的螺纹孔内使二者紧密连接。拆分时，将普通螺栓反方向旋转，使固定单元与连接板1分离。弯连杆组件中的弯连杆座7和挡片8可以通过普通螺栓连接或拆分，弯连杆组件可以沿滑杆4轴向移动，旋紧普通螺栓后，弯连杆组件与滑杆4的相对位置被固定。锁扣由钢针端子9和弯连杆端子10组成，通过它们的圆孔分别与钢针6和弯连杆5固连，用普通螺栓穿过钢针端子9的圆孔并旋入弯连杆端子10的螺纹孔，钢针端子9与弯连杆端子10可围绕螺栓旋转，旋紧螺栓后钢针6与弯连杆5相对位置被固定。复位机构的驱动杆14可以由电机或其他动力装置驱动，沿其轴向伸缩，通过万向铰13与小环状平台11和大环状平台12相连，万向铰13具有两个旋转自由度。
本发明按下述方式进行工作：将弯连杆组件固定于底板2的滑杆4上，通过连接板1将两个底板2用普通螺栓固定。在骨折长骨的远端和近端分别旋入两枚或多枚钢针6，通过钢针端子9、弯连杆端子10及普通螺栓将钢针6固定于弯连杆组件，进行CT扫描等术前处理工作。执行机器人复位操作时，将两个底板2分别与小环状平台11和大环状平台12通过普通螺栓连接，移除连接板1，采用电机等动力装置驱动驱动杆14，控制小环状平台11相对于大环状平台12的位姿，完成复位操作，复位后，用普通连杆连接钢针6，移除固定机构。
以上参照附图对本发明的描述是示意性的，没有限制性，本领域的技术人员应该能够理解，在实际实施中，本发明中各构件的形状和布局方式均可能发生某些改变；而在本发明的启示下，其他人员也可以做出与本发明相似的设计或对本发明做出修改以及某个构件的等同替换。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种可拆装式长骨复位机器人，其特征在于：它包括固定机构和复位机构，二者相互连接或拆分；
所述的固定机构包括两组相同的固定单元，它们通过2个相同的连接板(1)连接或拆分；连接板(1)是一种两端各带有两个螺纹孔、侧面带有卡槽的长条状结构，通过螺栓与底板(2)连接；该固定单元设置有底板(2)、4个方块(3)、4个滑杆(4)、多个弯连杆组件、多个弯连杆(5)、多套锁扣以及多个钢针(6)；方块(3)固定在底板(2)上，滑杆(4)固定在方块(3)上，弯连杆组件与滑杆(4)连接，弯连杆(5)固定在弯连杆组件的弯连杆座(7)上，锁扣与弯连杆(5)连接，钢针(6)与锁扣连接；该底板(2)是一种矩形板状结构，端部带有薄型挡板，侧面带有螺纹孔，用于固定固定单元的其它结构并通过普通螺栓与复位机构连接或拆分；该方块(3)是带有两个圆孔的块状结构，用于连接底板(2)与滑杆(4)；该滑杆(4)是普通圆杆，用于连接方块(3)与弯连杆组件；该弯连杆(5)是一种一端折弯的普通圆杆，用于连接弯连杆组件与锁扣；该钢针(6)是一种一端带有螺纹的钢针，用于固定患肢；该弯连杆组件设置有弯连杆座(7)以及挡片(8)，两者通过螺栓连接；该弯连杆座(7)是一种顶部带有一个圆孔、侧面带有两个圆孔、另一侧面带有两个半圆凹槽的块状结构，用于连接弯连杆(5)和滑杆(4)；该挡片(8)是一种侧面带有两个螺纹孔、另一侧面带有两个半圆凹槽的块状结构，用于通过普通螺栓固定弯连杆座(7)；该锁扣设置有钢针端子(9)以及弯连杆端子(10)，钢针端子(9)通过普通螺栓与弯连杆端子连接；该钢针端子(9)是一种带有两个圆孔的块状结构，用于连接钢针(6)并通过普通螺栓连接弯连杆端子(10)；该弯连杆端子(10)是一种带有一个圆孔与一个螺纹孔的块状结构，用于通过圆孔连接弯连杆(5)，通过螺纹孔及普通螺栓连接钢针端子(9)；
所述的复位机构设置有小环状平台(11)、大环状平台(12)、12个万向铰(13)以及6个驱动杆(14)；小环状平台(11)与底板(2)和万向铰(13)连接，万向铰(13)与驱动杆(14)连接，万向铰(13)与大环状平台(12)连接，大环状平台(12)与底板(2)连接；该小环状平台(11)为一端带有T形板的环状结构，用于将复位机构的运动传递到固定机构；该大环状平台(12)为一端带有T形板的环状结构，用于将复位机构的运动传递到固定机构；该万向铰(13)用于连接小环状平台(11)、大环状平台(12)并提供两个方向的旋转；该驱动杆(14)是能伸缩的连杆，用于驱动并联机构运动。
CN201310424534.2A 2013-09-17 2013-09-17 一种可拆装式长骨复位机器人 Expired - Fee Related CN103462674B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310424534.2A CN103462674B (zh) 2013-09-17 2013-09-17 一种可拆装式长骨复位机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310424534.2A CN103462674B (zh) 2013-09-17 2013-09-17 一种可拆装式长骨复位机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103462674A CN103462674A (zh) 2013-12-25
CN103462674B true CN103462674B (zh) 2015-07-15

Family

ID=49787889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310424534.2A Expired - Fee Related CN103462674B (zh) 2013-09-17 2013-09-17 一种可拆装式长骨复位机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103462674B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104000640B (zh) * 2014-05-12 2016-03-16 北京航空航天大学 一种主从同构遥操作骨折复位机构
CN104758035B (zh) * 2015-03-30 2017-03-08 北京航空航天大学 一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人
CN109561918A (zh) 2016-06-19 2019-04-02 奥索斯平有限公司 用于撑杆装置的用户接口
CN106308900B (zh) * 2016-08-25 2018-08-03 赵滨 下肢多方位牵引器
CN106539617B (zh) * 2017-01-24 2019-03-29 清华大学深圳研究生院 一种骨科机械牵引装置
CN108969077A (zh) * 2018-06-29 2018-12-11 哈尔滨理工大学 一种计算机辅助驱动的骨外固定支架
CN109966106B (zh) * 2019-04-11 2023-11-21 潍坊钰鼎生物科技有限公司 一种骨折辅助复位机构
CN111685880B (zh) 2020-05-18 2021-08-31 天津大学 可穿戴式骨折复位与康复一体化机器人
CN112370135B (zh) * 2020-11-13 2022-07-08 山东中医药大学附属医院 一种用于多段骨折的机器人复位***
CN112716603B (zh) * 2021-01-19 2021-11-26 威海威高骨科手术机器人有限公司 一种骨科复位定位机器人
CN113208794B (zh) * 2021-04-20 2022-10-25 哈尔滨工业大学 一种面向下肢骨折复位并联机器人
CN113843070B (zh) * 2021-09-26 2023-01-17 扬州扬子到河复合材料制品有限公司 一种汽车前围侧翻门喷涂装置及其加工方法
CN114569246A (zh) * 2022-02-23 2022-06-03 西南交通大学 一种便携式胫骨骨折复位机器人

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073353A (zh) * 1991-12-13 1993-06-23 刘维胜 长骨干万能复位固定器
CN1186421A (zh) * 1995-03-01 1998-07-01 史密夫和内修有限公司 立体固定架
CN102697543A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 中国人民解放军总医院 一种串并联长骨复位机器人

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2357699C2 (ru) * 2005-12-29 2009-06-10 ООО "Ортофикс" Компрессионно-дистракционный аппарат
GB201115586D0 (en) * 2011-09-09 2011-10-26 Univ Bristol A system for anatomical reduction of bone fractures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073353A (zh) * 1991-12-13 1993-06-23 刘维胜 长骨干万能复位固定器
CN1186421A (zh) * 1995-03-01 1998-07-01 史密夫和内修有限公司 立体固定架
CN102697543A (zh) * 2012-06-11 2012-10-03 中国人民解放军总医院 一种串并联长骨复位机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN103462674A (zh) 2013-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103462674B (zh) 一种可拆装式长骨复位机器人
AU2016229868B2 (en) Robotic surgical systems, instrument drive units, and drive assemblies
CN106037936B (zh) 一种线性驱动的并联手术机器人
CN102697543B (zh) 一种串并联长骨复位机器人
Qiao et al. A novel combination of computer-assisted reduction technique and three dimensional printed patient-specific external fixator for treatment of tibial fractures
EP2862527B1 (en) Long bone fracture resetting robot
CN104825215B (zh) 截骨导板
CN104799922A (zh) 一种机器人辅助骨盆复位***
CN105030479A (zh) 一种基于三自由度并联机构的脚踝康复机器人
Li et al. A novel master–slave teleoperation robot system for diaphyseal fracture reduction: a preliminary study
CN105662587A (zh) 一种微创骨科手术机器人
CN109009448B (zh) 一种具有远程运动中心的并联式手术机器人
CN113662643A (zh) 多自由度串并联骨盆骨折复位机器人及骨盆骨折复位***
CN208372085U (zh) 骨折复位设备
CN103042520A (zh) 一种空间5自由度并联机器人机构
WO2022193563A1 (zh) 一种主被动并联复位机器人
CN112998864B (zh) 一种用于下肢骨折复位手术的并联机器人***
Alruwaili et al. A 3-armed 6-DOF parallel robot for femur fracture reduction: trajectory and force testing
CN102895022A (zh) 多向可调式尺桡骨外固定架
CN101991916A (zh) 骨外伤红外线可调节辐射治疗仪
CN105030481A (zh) 一种冗余驱动三自由度脚踝康复医疗机器人
Ye et al. Development of a six degree of freedom (DOF) hybrid robot for femur shaft fracture reduction
CN105142562B (zh) 兽医骨科工具箱
CN111887995B (zh) 一种小创口单孔手术机器人
Majidifakhr et al. Robotic assisted reduction of femoral shaft fractures using Stewart platform

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150715

Termination date: 20180917

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee