CN215306653U - 多臂骨科医疗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多臂骨科医疗机器人，主轴伸出基体的外侧端部连接第一旋转体，第一旋转体连接后臂后端，后臂前端连接第一关节的一端，第一关节的另一端连接第二旋转体，第二旋转体连接前臂后端，前臂前端连接第二关节的一端，第二关节的另一端连接第三旋转体，第三旋转体连接第四旋转体的一端，第四旋转体的另一端连接安装座。本实用新型中，机械臂整体能在三维空间内完成复杂的移动，能够更好的完成手术操作，C形臂能够完成多个方向上的动作，方便摄取不同角度的图像，气囊层起到了在机械手抓握时的缓冲作用，不会伤害病患肢体。

Description

多臂骨科医疗机器人

技术领域

本实用新型属于骨科医疗机器人技术领域，涉及一种具有多个机械臂且每个机械臂具有多个关节的设备，尤其是一种多臂骨科医疗机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，骨科医疗机器人的智能化越来越高，其能够完成多种动作。专利号为2014102643000的中国专利公开了一种机器人和智能复位***，用于对长骨闭合性骨折患者的患肢进行复位，包括：机器人，其机械臂上设置有仿生机械手，该机械手包括掌指关节、指间关节和拇指关节，能够相互配合抓握患肢；影像***，用于通过X射线对所述患肢进行拍照，以获取所述患肢的骨折部位的图像信息；以及控制台，用于接收并显示所述图像信息，以使得操作人员能够根据所述图像信息控制所述机器人，从而通过所述机器人的机械臂对所述患肢实施手法整复。根据本发明实施例的机器人和智能复位***能够对长骨闭合性骨折患者的患肢实施拉伸、旋转、托举和对接等手法整复，实现了无创机械化复位，不仅能够确保复位准确可靠，还有效降低了患者痛苦。

上述结构存在以下问题：1.具有四个机械臂，每个机械臂包括上臂、前臂、机械手和三者之间的关节，三维空间中的移动方式比较简单；2.具有C形臂，其可以竖向的沿着轨道转动，转动方式比较简单；3.机械手具有抓握功能，但在输出较大抓握力时会对患者的肢体造成损伤；4.功能比较单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供由多个关节实现三维空间内复杂移动、C形臂能多向转动且机械手具有防护层的一种多臂骨科医疗机器人。

本实用新型采取的技术方案是：

一种多臂骨科医疗机器人，包括基体、C形臂和机械臂，基体上设置至少一个机械臂，机械臂的主轴与基体内对应设置的驱动机构连接，其特征在于：主轴伸出基体的外侧端部连接第一旋转体，第一旋转体连接后臂后端，后臂前端连接第一关节的一端，第一关节的另一端连接第二旋转体，第二旋转体连接前臂后端，前臂前端连接第二关节的一端，第二关节的另一端连接第三旋转体，第三旋转体连接第四旋转体的一端，第四旋转体的另一端连接安装座。

再有，所述基体前侧设置一竖向的开孔，与开孔对位的基体内设置竖向移动机构，该竖向移动机构伸出基体的支臂驱动所述C形臂竖向移动。

再有，所述竖向移动机构使用丝杠丝母驱动方式、齿轮齿条驱动方式、电动推杆驱动方式或直线电机驱动方式中的任意一种。

再有，所述支臂内设置有转动机构，该转动机构驱动所述C形臂顺时针转动或逆时针转动。

再有，所述转动机构连接一支架，该支架连接C形臂，所述转动机构驱动支架顺时针转动或逆时针转动，支架带动C形臂同步转动。

再有，所述转动机构使用电机驱动方式。

再有，所述支架内设置有摆转机构，该摆转机构驱动所述C形臂前后摆转。

再有，所述摆转机构使用齿轮齿圈驱动方式或圆弧电机驱动方式。

再有，任意一个机械臂前端设置有机械手，该机械手的底座上端面以及指臂的表面均覆盖有气囊层，该气囊层的进气口与基体内气源连接。

再有，所述基体内设置的控制机构与终端机连接，该终端机设置在工作台上并连接按键机构和遥控杆机构。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，主轴、第一旋转体、后臂、第一关节、第二旋转体、前臂、第二关节、第三旋转体、第四旋转体和安装座相互连接后，使机械臂整体能在三维空间内完成复杂的移动，能够更好的完成手术操作，C形臂在竖向移动机构、转动机构和摆转机构的驱动下能够完成多个方向上的动作，方便摄取不同角度的图像，机械手的底座上端面以及指臂的表面均覆盖有气囊层，气囊层起到了在抓握时的缓冲作用，不会伤害病患肢体。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是图1的左视图(拆除机械臂)；

图4是工作台的结构示意图；

图5是机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种多臂骨科医疗机器人，如图1-5所示，包括基体22、C形臂21、机械臂、机械手和控制机构，基体上设置多个机械臂，机械臂的主轴10与基体内对应设置的驱动机构连接，任意一个或多个机械臂的前端设置机械手，控制机构用于控制机械臂和C形臂的动作并接收传感器的输出、指令的输入输出、数据的输入输出和连接工作台25上的终端机24，本实用新型的创新在于：主轴自通孔12伸出基体的外侧端部连接第一旋转体9，第一旋转体连接后臂8后端，后臂前端连接第一关节15的一端，第一关节的另一端连接第二旋转体6，第二旋转体连接前臂5后端，前臂前端连接第二关节17的一端，第二关节的另一端连接第三旋转体4，第三旋转体连接第四旋转体3的一端，第四旋转体的另一端连接安装座2。

图1、2中，基体每一侧设置两个机械臂，每个机械臂的主轴在驱动机构的带动下顺时针或逆时针转动；第一旋转体内设置有电机，该电机带动后臂转动；第一关节和第二关节内设置有电机，该电机分别带动前臂转动和带动第三旋转体转动；第三旋转体内设置有电机，该电机带动第四旋转体转动；第四旋转体内设置有电机，该电机带动安装座转动。通过上述多轴的联合控制能够实现安装座在三维空间中的复杂移动以及精细控制。

多个机械臂可以功能和载荷均相同，也可以根据功能需求安装不同的医疗级别的机械臂。机械臂可以相互配合完成除骨折复位外的其它复杂手术操作；包括但不限于脊柱导航定位、椎间孔镜穿刺、椎板减压、椎间盘摘除、脊柱内固定、关节置换手术等各种骨科相关的手术操作；也可以作为医生或护士的助手完成系列术前术后的准备及护理工作；同时，C臂也可以单独作为影像设备来使用。

基体前侧设置一竖向的开孔23，与开孔对位的基体内设置竖向移动机构，该竖向移动机构伸出基体的支臂19驱动C形臂如图1竖向方向的竖向移动。竖向移动机构使用丝杠丝母驱动方式、齿轮齿条驱动方式、电动推杆驱动方式或直线电机驱动方式中的任意一种。

丝杠丝母中的丝母连接支臂，丝杠由电机驱动，丝母在丝杠上的竖向移动实现了支臂的竖向移动。齿轮齿条中的齿条连接支臂，齿轮由电机驱动，齿条在齿轮转动时竖向移动并带动支臂竖向移动。电动推杆的运动端连接支臂，运动端的伸出或缩回能带动支臂竖向移动。直线电机的滑块与支臂连接，导轨通电后，滑块带动支臂竖向移动。

支臂内设置有转动机构，转动机构连接一支架20，该支架连接C形臂，转动机构驱动支架如图1纵向方向的顺时针转动或逆时针转动，支架带动C形臂同步转动。转动机构使用电机驱动方式，电机的输出轴连接支架并带动其顺时针或逆时针转动。

支架内设置有摆转机构，该摆转机构驱动C形臂如图1左右方向(相对于基体的前后方向)的摆转。摆转机构使用齿轮齿圈驱动方式或圆弧电机驱动方式。C形臂的上端和下端设置X光设备1、18，C形臂自身与支架之间具有限位机构，比如：支架设置T形头，该T形头嵌设在C形臂内的T形槽内，T形头旁侧设置有由电机驱动的齿轮，T形槽旁侧的C形臂设置有弧形的齿圈，齿轮转动时，其外表面的齿牙啮合齿圈外表面的齿牙并使齿圈带着C形臂摆转。

任意一个或多个机械臂的前端可以设置机械手，机械手的结构包括底座33、转动节29和31、指臂28和30，在底座的一侧设置一个转动节31，转动节连接指臂30的一端，指臂另一端连接转动节29，转动节29连接另一个指臂28，在底座的另一侧设置有两个相互间隔的转动节，每个转动节依次连接两个指臂。的底座上端面以及指臂的表面均覆盖有气囊层32，该气囊层的进气口与基体内气源连接。当需要抓握病患肢体时，气囊充气形成一层缓冲层。

机械臂的前端也可以链接不同的手术装置，包括但不限于导航定位针(穿刺针)、超声骨刀、研磨钻头、神经剥离子、髓核剪刀或髓核钳等脊柱手术器械；也可以是片锯、磨钻等关节手术器具，以及其他相应的手术器具。机械手和不同的手术器械均能通过通用的或特殊的接口与机械臂的安装座相连。根据不同需求也可以将普外、泌尿外科和神经外科的手术器具置于机械臂的末端，协助医生完成各种复杂的手术操作。

基体内设置的控制机构与终端机24连接，该终端机设置在工作台25上并连接按键机构26和遥控杆机构27。

基体上端设置有显示屏7，基体后侧设置有人机交互机构11，基体底部13的后端设置有行走轮14，基体底部的前端设置有转向轮16。

本实用新型中，主轴、第一旋转体、后臂、第一关节、第二旋转体、前臂、第二关节、第三旋转体、第四旋转体和安装座相互连接后，使机械臂整体能在三维空间内完成复杂的移动，能够更好的完成手术操作，C形臂在竖向移动机构、转动机构和摆转机构的驱动下能够完成多个方向上的动作，方便摄取不同角度的图像，机械手的底座上端面以及指臂的表面均覆盖有气囊层，气囊层起到了在抓握时的缓冲作用，不会伤害病患肢体。

Claims (10)

1.一种多臂骨科医疗机器人，包括基体、C形臂和机械臂，基体上设置至少一个机械臂，机械臂的主轴与基体内对应设置的驱动机构连接，其特征在于：主轴伸出基体的外侧端部连接第一旋转体，第一旋转体连接后臂后端，后臂前端连接第一关节的一端，第一关节的另一端连接第二旋转体，第二旋转体连接前臂后端，前臂前端连接第二关节的一端，第二关节的另一端连接第三旋转体，第三旋转体连接第四旋转体的一端，第四旋转体的另一端连接安装座。

2.根据权利要求1所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述基体前侧设置一竖向的开孔，与开孔对位的基体内设置竖向移动机构，该竖向移动机构伸出基体的支臂驱动所述C形臂竖向移动。

3.根据权利要求2所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述竖向移动机构使用丝杠丝母驱动方式、齿轮齿条驱动方式、电动推杆驱动方式或直线电机驱动方式中的任意一种。

4.根据权利要求2或3所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述支臂内设置有转动机构，该转动机构驱动所述C形臂顺时针转动或逆时针转动。

5.根据权利要求4所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述转动机构连接一支架，该支架连接C形臂，所述转动机构驱动支架顺时针转动或逆时针转动，支架带动C形臂同步转动。

6.根据权利要求5所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述转动机构使用电机驱动方式。

7.根据权利要求5或6所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述支架内设置有摆转机构，该摆转机构驱动所述C形臂前后摆转。

8.根据权利要求7所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述摆转机构使用齿轮齿圈驱动方式或圆弧电机驱动方式。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：任意一个机械臂前端设置有机械手，该机械手的底座上端面以及指臂的表面均覆盖有气囊层，该气囊层的进气口与基体内气源连接。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的一种多臂骨科医疗机器人，其特征在于：所述基体内设置的控制机构与终端机连接，该终端机设置在工作台上并连接按键机构和遥控杆机构。

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