CN106580474A - 关节式热消融医疗辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗辅助设备，尤其是一种关节式热消融医疗辅助机器人，包括基座、手臂、末端卡爪和触摸控制显示器；基座设置有控制柜和热消融设备；所述手臂由第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节组成而且依次连接，每个关节分别由相应的一体化模块电机和连接件组成，所述末端卡爪连接在手臂末端，采用6轴高自由度结构设计，解决现有产品末端无法多方位定位的缺点；集成化设计，解决了热消融设备与机器人本体分离的缺点；末端卡爪采用一体化设计，既减少了线缆对机器人本体中空的要求，实现了线缆内部走线，同时方便了安装和维修。

Description

关节式热消融医疗辅助机器人

技术领域

本发明涉及一种医疗辅助设备，尤其是一种关节式热消融医疗辅助机器人。

背景技术

肿瘤是常见的恶性疾病，也是临床患者死亡的原因之一；每年世界上因为恶性肿瘤死亡的人数已经超过百万；中国恶性肿瘤发病率每年也呈上升趋势。因此，如何提高肿瘤的治疗水平、提高患者的生活质量正受越来越多人的关注。

20世纪90年代以来，以微波为代表的热消融治疗技术迅速兴起，成为***的可靠有效方法，在临床得到了迅速的推广和应用。该技术是在影像的技术引导下，将穿刺微波针***到病灶肿瘤部位，造成凝固区肿瘤组织完全坏死的微创肿瘤原位灭活新技术。目前热消融治疗主要还是医生根据二维超声图像的引导，基于个人的经验判断，在三维空间完成定位穿刺。由于二维图像缺乏立体感，会造成穿刺针的三维空间定位不准确甚至偏移，使得术前热场的模拟在术中得不到精确的吻合。并且需要至少两名医生配合工作,一名为扶针医生,另一名为做手术的医生,这样的操作对医生的水平要求非常高.

虽然现在也有了直角坐标形式的医疗辅助机器人,但是使用过程中只能对身体特定部位进行定位，无法自动全身定位，并且由于轴数过少，无法实现末端的多角度定位功能，给实际应用带来了困难。

现有的产品也没有考虑将热消融设备集成到辅助治疗装置中，热消融设备还要单独控制和占据空间，大大降低了设备的可使用性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可用于热消融手术方向的定位机器人。

本发明的技术方案为：

关节式热消融医疗辅助机器人，包括基座、手臂、末端卡爪和触摸控制显示器；

所述基座由脚轮以及箱体组成，箱体内部设置有控制柜和热消融设备；

所述手臂由第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节组成而且依次连接，每个关节分别由相应的一体化模块电机和连接件组成，从而实现6个自由度运动；

所述末端卡爪连接在手臂末端，所述末端卡爪为外部轴且由电缸、夹持结构、电压转化模块、IO扩展模块、电缸驱动器和电缸安装板组成，电缸设置在电缸安装板下部靠前位置，夹持结构安装在电缸底部，电缸驱动器安装在电缸安装板上部且通过传动装置连接电缸，电压转换模块、IO扩展模块放置在电缸安装板中间部位；电缸为夹持结构提供动力，电压转化模块用于交流电流的接收和整流，IO扩展模块用于控制命令向电缸驱动器输入，电缸驱动器用于控制电缸。

所述触摸控制显示器安装在基座上部。

所述触摸控制显示器通过设有转轴的支撑臂安装在基座上，所述转轴为定点转轴，其作用是手动将支撑臂调整到需要的姿态后通过定点转轴可将姿态保持，便于医务人员操作触摸控制显示器。

所述基座一侧上安装有扶手，其作用是便于医护人员推动机器人。

所述基座底部设有底座框架，所述底座框架底部设有用于驻车的地脚，所述底座框架底部四周设有升降脚轮组件，所述脚轮安装在升降脚轮组件底部，其作用是通过升降脚轮选择使用脚轮触地还是地脚触地，从而达到行走和驻车转换的目的。

本发明的有益效果为：本发明中的热消融辅助医疗装置，简化了结构，采用6轴高自由度结构设计，解决现有产品末端无法多方位定位的缺点；集成化设计，解决了热消融设备与机器人本体分离的缺点；末端卡爪采用一体化设计，既减少了线缆对机器人本体中空的要求，实现了线缆内部走线，同时方便了安装和维修。

附图说明

图1是本发明热消融医疗辅助机器人中整体结构示意图；

图2是本发明热消融医疗辅助机器人中手臂示意图；

图3是本发明热消融医疗辅助机器人中基座示意图；

图4是本发明热消融医疗辅助机器人中末端卡爪结构示意图。

图5是本发明热消融医疗辅助机器人应用整体布局示意图

图中：1、基座；2、手臂；3、末端卡爪；4、触摸控制显示器；5、第一关节；6、第二关节；7、第三关节；8、第四关节；9、第五关节；10、第六关节；11、升降脚轮组件；12、底座框架；13、控制柜；14、热消融设备；15、电缸；16、夹持结构；17、电压转换模块；18、IO扩展模块；19、电缸驱动器；20、电缸安装板；21、关节式热消融医疗辅助机器人；22、患者；23、病床；24、CT机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、2、3、4所示，关节式热消融医疗辅助机器人21，包括基座1、手臂2、末端卡爪3和触摸控制显示器4；

所述基座1由可移动并自动升降的脚轮以及箱体组成，箱体内部设置有控制柜13和热消融设备14；

所述手臂2由第一关节5、第二关节6、第三关节7、第四关节8、第五关节9和第六关节10组成而且依次连接，每个关节分别由相应的一体化模块电机和连接件组成，从而实现6个自由度运动；

所述末端卡爪3连接在手臂20末端，具体地，手臂20末端为第六关节10末端，所述手臂2第一关节安装在基座1上，所述末端卡爪3连接在手臂2的第六关节10末端，所述末端卡爪3为外部轴且由电缸15、夹持结构16、电压转化模块17、IO扩展模块18、电缸驱动器19和电缸安装板20组成，电缸15设置在电缸安装板20下部靠前位置，夹持结构16安装在电缸15底部，电缸驱动器19安装在电缸安装板20上部且通过传动装置连接电缸15，电压转换模块17、IO扩展模块18放置在电缸安装板20中间部位。

所述触摸控制显示器4安装在基座1上部。

所述触摸控制显示器4通过设有若干转轴的支撑臂安装在基座1上，所述转轴为定点转轴，其作用是手动将支撑臂调整到需要的姿态后通过定点转轴可将姿态保持，便于医务人员操作触摸控制显示器。

所述基座1一侧上安装有扶手，其作用是便于医护人员推动机器人。

所述基座1底部设有底座框架12，所述底座框架12底部设有用于驻车的地脚，所述底座框架12底部四周设有升降脚轮组件11，所述脚轮安装在升降脚轮组件11底部，其作用是通过升降脚轮选择使用脚轮触地还是地脚触地，从而达到行走和驻车转换的目的。

本发明的使用方法：

如图5所示,最终应用为关节式热消融医疗辅助机器人21配合CT机24所拍的片子,通过磁定位***对病床23上的患者22病灶进行精确定位,并摆正医生容易操作的姿态,装置末端卡爪3夹紧热消融针扶持设备,协助医生完成热消融手术。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (5)

1.关节式热消融医疗辅助机器人，包括基座、手臂、末端卡爪和触摸控制显示器，其特征在于：所述基座由脚轮以及箱体组成，箱体内部设置有控制柜和热消融设备；

所述手臂由第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节依次连接组成，每个关节分别由相应的一体化模块电机和连接件组成；

所述末端卡爪连接在手臂末端，所述末端卡爪为外部轴且由电缸、夹持结构、电压转化模块、IO扩展模块、电缸驱动器和电缸安装板组成，电缸设置在电缸安装板下部，夹持结构安装在电缸底部，电缸驱动器安装在电缸安装板上部且通过传动装置连接电缸，电压转换模块、IO扩展模块放置在电缸安装板中间部位。

2.根据权利要求1所述的关节式热消融医疗辅助机器人，其特征在于：所述触摸控制显示器通过设有转轴的支撑臂安装在基座上，所述转轴为定点转轴。

3.根据权利要求1所述的关节式热消融医疗辅助机器人，其特征在于：所述基座一侧上安装有扶手。

4.根据权利要求1所述的关节式热消融医疗辅助机器人，其特征在于：所述基座底部设有底座框架，所述底座框架底部设有用于驻车的地脚，所述底座框架底部四周设有升降脚轮组件，所述脚轮安装在升降脚轮组件底部。

5.根据权利要求1所述的关节式热消融医疗辅助机器人，其特征在于：所述触摸控制显示器安装在基座上部。