CN114191088A - 一种限位型介入手术机器人从端支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，包括用于固定介入手术机器人从端的连接部和与所述连接部连接的第一支臂，所述连接部与所述第一支臂的连接处为第一旋转部，所述第一旋转部装设有用于限制所述连接部相对所述第一支臂的转动角度的限位块，使安装在所述连接部的介入手术机器人从端设备始终位于手术床上方，满足了手术时对介入手术机器人从端设备的角度和位置的需求，并具有操作简单的特性。

Description

一种限位型介入手术机器人从端支撑装置

技术领域

本发明涉及一种医疗机器人领域装置，尤其涉及一种限位型介入手术机器人从端支撑装置。

背景技术

介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗，在医学影像设备的引导下，将特制的导管、导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。

介入治疗应用数字影像技术，扩大了医生的视野，借助导管、导丝延长了医生的双手，它的切口(穿刺点)仅有米粒大小，不用切开人体组织，就可治疗许多过去无法治疗、必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血等。介入治疗具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。是未来医学的发展趋势。

而为了减少介入手术中医生长期暴露于X射线的辐射危害，为此工程上开发了远端操作的主从式介入手术机器人。主从式介入手术机器人从端设备可以在辐射的环境下工作，而医生则在辐射环境之外通过主端对其进行控制。

一般手术前需要将介入手术机器人从端设备装设于手术床上，根据病人的身体信息和手术位置调整介入手术机器人从端设备相对于手术床的倾斜角度和位置，因此需要一种介入手术机器人从端设备支撑底座辅助介入手术机器人从端设备的转动和移动，现有的可调节性支撑底座不能满足介入手术机器人从端设备的多方位转动和移动的需求。

发明内容

基于此，为满足介入手术机器人从端设备的多方位转动和移动的需求，提供一种新型的介入手术机器人从端支撑装置。

一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，包括用于固定介入手术机器人从端的连接部和与所述连接部连接的第一支臂，所述连接部与所述第一支臂的连接处为第一旋转部，所述第一旋转部装设有用于限制所述连接部相对所述第一支臂的转动角度的限位块。

进一步地，所述连接部相对所述第一支臂的转动角度为90°～270°。

进一步地，所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与所述第一支臂连接的第二支臂，所述第二支臂与所述第一支臂的连接处为第二旋转部，所述第二旋转部装设有用于限制所述第一支臂相对所述第二支臂的转动角度的限位块。

进一步地，所述第一支臂相对所述第二支臂的转动角度为22°～202°。

进一步地，所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与第二支臂连接的支撑柱，所述支撑柱与所述第二支臂的连接处为第三旋转部，所述第三旋转部装设有用于限制所述第二支臂相对所述支撑柱的转动角度的限位块。

进一步地，所述第二支臂相对所述支撑柱的转动角度为0°～90°。

进一步地，所述第一旋转部、所述第二旋转部和所述第三旋转部分别装设有旋转齿轮组和电磁制动器。

进一步地，所述旋转齿轮组包括第一主动齿轮及与所述第一主动齿轮啮合的从动齿轮，所述电磁制动器控制所述从动齿轮。

进一步地，所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与所述支撑柱连接的底座，所述底座包括支撑板、固定于所述支撑板以配合手术床轨道的滑套及固定螺栓手柄。

进一步地，所述底座位于远离操作人员一侧的手术床轨道。

进一步地，所述支撑板上固定有主滑轮，所述滑套上安装有辅助滑轮。

综上所述，本发明一种限位型介入手术机器人从端支撑装置通过连接部与介入手术机器人从端设备相连接，在所述连接部相对所述第一支臂转动时，利用限位块来限制所述连接部的转动范围，使安装在所述连接部的介入手术机器人从端设备始终位于手术床上方，满足了手术时对介入手术机器人从端设备的角度和位置的需求，并具有操作简单的特性。

附图说明

图1为本发明一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的结构示意图；

图2为本发明连接部的结构示意图；

图3位本发明限位开关结构示意图；

图4为本发明第一旋转部的结构示意图；

图5为本发明第二旋转部的结构示意图；

图6为本发明第三旋转部的结构示意图；

图7为本发明底座的结构示意图；

图8为本发明转动角度示意图。

具体实施方式

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

介入手术机器人从端设备的远端为靠近患者的一端，远离患者、与远端相对应的另一端为远端。

如图1所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，包括依次相连的底座5、支撑柱4、第一支臂2、第二支臂3和连接部1，其中所述连接部1包括第一连接单元11和第二连接单元12，其中，所述第一连接单元11前端设有导线槽，并与介入手术机器人从端设备相连接，介入手术机器人从端设备上装设有用于控制所述介入手术机器人从端支撑装置的通电控制按钮，所述底座5支撑于手术床上，所述介入手术机器人从端设备的初始位置与手术床相平行。

所述连接部1与所述第一支臂2的连接处为第一旋转部6，所述第二支臂3与所述第一支臂2的连接处为第二旋转部7，所述第一支臂3与所述支撑柱4的连接处为第三旋转部8。

继续如图2至图3所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的连接部1，包括第一连接单元11和第二连接单元12，其中，所述第一连接单元11与所述第二连接单元12的连接处装设有第二主动齿轮121及与所述第二主动齿轮121相啮合的阻尼轮122、限位开关123，所述限位开关123底部设有限位槽124，所述阻尼轮122至少为两个，对称地装设于所述第二主动齿轮121的两侧，分别与所述第二主动齿轮121啮合，所述阻尼轮122可以防止第二主动齿轮121顺时针/逆时针转动过程中产生的惯性转动。

所述限位槽124包括第一限位槽1241，所述限位开关123闭合时，限位开关123的底端位于第一限位槽1241内，手术过程中，操作人员调整介入手术机器人从端设备与手术床的倾斜夹角，使得介入手术机器人从端设备的远端向靠近手术床的方向移动，介入手术机器人从端设备的近端向远离手术床的方向移动，带动所述第一连接单元11相对所述第二连接单元12转动，其转动角度为第一角度范围，如0°～30°；为了方便操作人员收纳介入手术机器人从端设备，所述限位槽124还包括与所述第一限位槽1241间隔的第二限位槽1242，手术完成后，操作人员调整介入手术机器人从端设备的近端向手术床方向移动，带动所述第一连接单元11相对所述第二连接单元12转动，同时拉起所述限位开关123，将所述限位开关123的底端移动至所述第二限位槽1242内，所述第一连接单元11相对所述第二连接单元12的转动角度为第二角度范围，如40°～90°，最终实现介入手术机器人从端设备在与手术床相垂直的竖直方向收纳。在另一实施例中，所述第一限位槽1241与所述第二限位槽1242合并成一个限位槽，则所述第一连接单元11相对所述第二连接单元12的转动角度为第三角度范围，如0°～90°。

操作人员用力抬高介入手术机器人从端设备的近端，使得远端向靠近手术床的方向移动，调整介入手术机器人从端设备相对于手术床的倾斜角度，带动所述第一连单元11相对第二连接单元12转动，让所述第二主动齿轮121在两侧阻尼轮122的阻尼作用下转动，将介入手术机器人从端设备与手术床的倾斜角度调整到所需位置后。安装于所述第二主动齿轮121两侧的所述阻尼轮122的阻尼足够大，若没有外力时，会阻止所述第二主动齿轮121因重力而产生转动，即所述第一连接单元11相对所述第二连接单元12保护静止，从而实现介入手术机器人从端设备与手术床的倾斜角度固定。

继续如图4所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的第一旋转部6，所述第一旋转部6装设有电磁制动器21和转动齿轮组22，其中，所述转动齿轮组22包括第一主动齿轮201及与所述第一主动齿轮201啮合的从动齿轮202，所述电磁制动器21与所述从动齿轮202相连接，所述电磁制动器21通电时，释放所述从动齿轮202，施加外力，转动所述第一主动齿轮201，带动所述从动齿轮202转动，从而实现所述连接部1相对所述第一支臂2的转动，所述电磁制动器21断电时，锁紧所述从动齿轮202，所述连接部1停止转动而定位。本实施例中，所述电磁制动器21安装于所述第一支臂2，所述第一主动齿轮201安装于所述第二连接单元12。

所述第一旋转部6还设置有固定于所述第二连接单元12的限位块23，所述第一支臂2对应还设有与限位块23相适配的限位螺母231，所述限位螺母231可以是一个或者一个以上，用于限制所述连接部1相对所述第一支臂2的转动角度，如，转动角度范围为90°～270°(参见图8)。

继续如图5所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的第二旋转部7，所述第二旋转部7装设有电磁制动器21'和转动齿轮组22'，其中，所述转动齿轮组22'包括第一主动齿轮201'及与所述第一主动齿轮201'啮合的从动齿轮202'，所述电磁制动器21'与所述从动齿轮202'相连接，所述电磁制动器21'通电时，释放所述从动齿轮202'，施加外力，转动所述第一主动齿轮201'，带动所述从动齿轮202'转动，实现所述第一支臂2相对所述第二支臂3的转动，所述电磁制动器21'断电时，锁紧所述从动齿轮202'，所述第一支臂2停止转动而定位。本实施例中，所述电磁制动器21'安装于所述第一支臂2，所述第一主动齿轮201'安装于所述第二支臂3。

所述第二旋转部7还设置有限位块23'，对应还设有与限位块23'相适配的限位凸板231'，所述限位凸板231'可以是一个或者一个以上，用于限制所述第一支臂2相对所述第二支臂3的转动角度，如，转动角度范围为22°～202°(参见图8)。

继续如图6所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的第三旋转部8，所述第三旋转部8装设有电磁制动器21"和转动齿轮组22"，其中，所述转动齿轮组22"包括第一主动齿轮201"及与所述第一主动齿轮201"啮合的从动齿轮202"，所述电磁制动器21"与所述从动齿轮202"相连接，所述电磁制动器21"通电时，释放所述从动齿轮202"，施加外力，转动所述第一主动齿轮201"，带动所述从动齿轮202"转动，实现所述第二支臂3相对所述支撑柱4的转动，所述电磁制动器21"断电时，锁紧所述从动齿轮202"，所述第二支臂3停止转动而定位。本实施例中，所述电磁制动器21"安装于所述第二支臂3，所述从动齿轮202"安装于所述支撑柱4。

所述第三旋转部8还设置有限位块23"，对应还设有与限位块相适配的限位凸板231"，所述限位凸板231"可以是一个或者一个以上，用于限制所述第二支臂3相对所述支撑柱4的转动角度，如，转动角度范围为0°～90°(参见图8)。

结合图4至图6所示，本实施例中，所述第一旋转部6与第二旋转部7、第三旋转部8的结构基本相同，所述电磁制动器21与所述电磁制动器21'、电磁制动器21"的型号相同，所述转动齿轮组22与所述转动齿轮组22'、所述转动齿轮组22"的结构相同，所述第一主动齿轮201与所述第一主动齿轮201'、所述第一主动齿轮201"的结构相同，所述从动齿轮202与所述从动齿轮202'、所述从动齿轮202"的结构相同。在其它实施例中，它们的结构、型号均可以不同。

结合图4至图6所示，本实施例中，所述限位块23、所述限位块23'与限位块23"功能基本相同，均用于限制对应结构的转动角度，可以理解地，所述限位块23、所述限位块23'与限位块23"的结构可以相同也可以不同，相对应的，所述限位螺母231与所述限位凸板231'、所述限位凸版231"的功能基本相同，所述限位螺母231与所述限位凸版231'、所述限位凸版231"的结构可以相同也可以不同。

结合图1至图6所示，要调整安装于所述第一连接单元11上的介入手术机器人从端设备时，按压介入手术机器人从端设备的通电控制按钮，所述电磁制动器21通电，所述电磁制动器21释放所述从动齿轮202，操作人员摆动介入手术机器人从端设备的近端或远端，所述第二连接单元12带动所述第一主动齿轮201转动，所述从动齿轮202跟随转动，实现所述连接部1相对所述第一支臂2逆时针或顺时针转动。

结合图1至图6所示，按压介入手术机器人从端设备的通电控制按钮，所述电磁制动器21'通电，所述电磁制动器21'释放所述从动齿轮202'，操作人员摆动介入手术机器人从端设备，所述第一支臂2带动第一主动齿轮201'转动，所述从动齿轮202'跟随转动，实现所述第一支臂2相对所述第二支臂3逆时针/顺时针转动。

结合图1至图6所示，按压介入手术机器人从端设备的通电控制按钮，所述电磁制动器21"通电，所述电磁制动器21"释放所述从动齿轮202"，操作人员拉动介入手术机器人从端设备，所述第二支臂3带动所述第一主动齿轮201"转动，所述从动齿轮202"跟随转动，实现所述第二支臂3相对所述支撑柱4顺时针或逆时针转动。

结合图1至图6所示，按压介入手术机器人从端设备的通电控制按钮，所述电磁制动器21'、21"也可以同时通电，所述电磁制动器21'释放所述从动齿轮202'，所述电磁制动器21"释放所述从动齿轮202"，操作人员用力调整介入手术机器人从端设备，带动所述第一主动齿轮201'、201"转动，实现所述第一支臂2相对所述第二支臂3、第二支臂3相对所述支撑柱4的逆时针/顺时针转动，实现介入手术机器人从端设备在手术床所在的XOY平面的任意运动。

同时，所述电磁制动器21也通电时，所述电磁制动器21释放所述从动齿轮202，介入手术机器人从端设备通过连接部1带动所述第一主动齿轮201转动，实现所述连接部1相对所述第一支臂2的逆时针/顺时针转动，让介入手术机器人从端设备在手术床所在的XOY平面的运动更灵活。事实上，当第一主动齿轮201转动时，实现了连接部1相对所述第一支臂2的逆时针/顺时针水平转动，让介入手术机器人从端设备在手术床所在的XOY平面内与手术床倾斜一定角度。在这些过程中，介入手术机器人从端设备的水平高度保持不变。

可以理解地，所述电磁制动器21、所述电磁制动器21'、所述电磁制动器21"的通电与断电可以逐个控制、也可以同时控制两个亦或同时控制三个。

结合图1至图6所示，当将介入手术机器人从端设备调整到位后，松开介入手术机器人从端设备上的通电控制按钮，所述电磁制动器21锁紧所述从动齿轮202，所述电磁制动器21'锁紧所述从动齿轮202'，所述电磁制动器21"锁紧所述从动齿轮202"，所述从动齿轮202阻止所述第一主动齿轮201转动，所述从动齿轮202"阻止所述第一主动齿轮201"转动，所述从动齿轮202"阻止所述第一主动齿轮201"转动，从而实现介入手术机器人从端设备的定位。

继续如图7所示，本发明实施例提供的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置的底座5，包括支撑板55及固定所述支撑板55的具有凹槽53的滑套、主滑轮51、辅助滑轮52和固定螺栓手柄54，其中，所述滑套的凹槽53与手术床的轨道相适配，所述辅助滑轮52为多个，对称地装设于所述凹槽53的两端，如所述凹槽53的两端分别对称装设有4个辅助滑轮52。

松开所述固定螺栓手柄54，操作人员沿手术床轨道方向用力推动所述介入手术机器人从端支撑装置，支撑介入手术机器人从端设备移动到所需的位置，闭合所述固定螺栓手柄54，使得所述介入手术机器人从端支撑装置固定在手术床上，以防止手术过程中所述介入手术机器人从端支撑装置产生移动。

所述主滑轮51和辅助滑轮52可以辅助所述介入手术机器人从端支撑装置在手术床轨道上的滑动。

以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (11)

1.一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，包括用于固定介入手术机器人从端的连接部和与所述连接部连接的第一支臂，其特征在于：所述连接部与所述第一支臂的连接处为第一旋转部，所述第一旋转部装设有用于限制所述连接部相对所述第一支臂的转动角度的限位块。

2.如权利要求1所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述连接部相对所述第一支臂的转动角度为90°～270°。

3.如权利要求1所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与所述第一支臂连接的第二支臂，所述第二支臂与所述第一支臂的连接处为第二旋转部，所述第二旋转部装设有用于限制所述第一支臂相对所述第二支臂的转动角度的限位块。

4.如权利要求3所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述第一支臂相对所述第二支臂的转动角度为22°～202°。

5.如权利要求3所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与第二支臂连接的支撑柱，所述支撑柱与所述第二支臂的连接处为第三旋转部，所述第三旋转部装设有用于限制所述第二支臂相对所述支撑柱的转动角度的限位块。

6.如权利要求5所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述第二支臂相对所述支撑柱的转动角度为0°～90°。

7.如权利要求5所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述第一旋转部、所述第二旋转部和所述第三旋转部分别装设有旋转齿轮组和电磁制动器。

8.如权利要求7所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述旋转齿轮组包括第一主动齿轮及与所述第一主动齿轮啮合的从动齿轮，所述电磁制动器控制所述从动齿轮。

9.如权利要求5所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述限位型介入手术机器人从端支撑装置还包括与所述支撑柱连接的底座，所述底座包括支撑板、固定于所述支撑板以配合手术床轨道的滑套及固定螺栓手柄。

10.如权利要求9所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述底座位于远离操作人员一侧的手术床轨道。

11.如权利要求9所述的一种限位型介入手术机器人从端支撑装置，其特征在于：所述支撑板上固定有主滑轮，所述滑套上安装有辅助滑轮。

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