一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法与流程

1.本发明涉及医疗临床技术领域，具体为一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法。


背景技术：

2.在肿瘤或脊椎微创治疗(以下简称“微创手术”)中通过经皮穿刺的方法使治疗器械(例如：穿刺针、冷冻针、射频针、椎钉针等，以下简称“穿刺针”)直达病灶进行针对性治疗。
3.在临床实际操作中，医生一般通过徒手穿刺或3d打印模板辅助下穿刺。现有穿刺方式局限性非常大，徒手穿刺精准度低，风险高，完全依赖医生经验和技术；当病人病情发生较大变化或在肺部等运动较大的部位时，不适合使用3d打印模板。因此，使用机器人进行微创手术可解决现有穿刺方式的弊端。
4.但是目前市面上机器人多为通用型机器人，为了使其具备在临床进行微创手术的功能，需要结合穿刺导向器(以下简称“导向器”)进行微创治疗。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法，解决了现有临床实际操作中，通过徒手穿刺或3d打印模板辅助下穿刺，局限性非常大、风险高、不适用的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法，具体包括以下步骤：
9.步骤一、穿刺导向装置安装：首先将穿刺导向装置与动力装置进行衔接，然后利用动力装置控制穿刺导向器的定向移动过程；
10.步骤二、穿刺针安装：然后将穿刺针组件安装在穿刺导向装置的内部，并且可以根据需求180
°
转向调节，在刺针完成后，快速取出穿刺针组件即可；
11.其中，步骤一中所述的穿刺导向装置，包括固定安装在动力装置上的支撑臂，所述支撑臂的一侧通过安装机构可拆卸式固定安装有第一安装座，所述第一安装座的一侧滑动设置有第二安装座，所述第一安装座和第二安装座合拢可完全夹住穿刺针组件，所述第一安装座和第二安装座之间设置有锁紧机构；所述锁紧机构包括固定安装在第一安装座顶部的凸起座，所述凸起座的外表面转动连接有按压扣，所述按压扣的外表面转动连接有拉环，所述第二安装座的顶部固定有锁扣座，且拉环的外表面套在锁扣座表面的凹陷处、且下压按压扣锁紧，所述第一安装座的内壁开设有t型槽，所述第二安装座的一侧固定有t型块，且t型块的外表面与t型槽的内表面滑动，且穿刺针组件与第一安装座和第二安装座之间设置有翻转快拆组件。
12.优选的，所述翻转快拆组件包括开设在第一安装座和第二安装座内壁两侧的安装槽，两个所述安装槽的内部均转动安装有导向轮，所述第一安装座和第二安装座的一侧均贯穿开设有横移槽，两个所述横移槽的内表面均滑动连接有横移板，所述横移板的一侧分别延伸至第一安装座和第二安装座的外部、并在末端固定有把手。
13.优选的，所述第一安装座和第二安装座内壁的一侧且与横移槽连通开设有连通槽，所述横移板的一侧固定有延伸板，所述延伸板的一侧固定有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与连通槽的内壁固定，所述穿刺针组件包括针筒和针头。
14.优选的，所述针头的一端固定有插拔柱，所述插拔柱的外表面与针筒的内表面插拔式连接，所述插拔柱的一端固定有推板，所述针筒表面的两侧均贯穿滑动有梯形块，两个所述梯形块互相远离的一侧均开设有导轮槽，且导轮槽的内表面与导向轮的外表面相适配。
15.优选的，所述推板的两侧均与两个所述梯形块的斜面接触，两个所述梯形块的斜面之间固定有第二弹簧，所述针筒的两侧且位于两个所述梯形块之间贯穿滑动有限位块，两个所述限位块互相远离的一侧均与横移板的一侧接触，且限位块的外表面与横移槽的内表面卡接。
16.优选的，两个所述限位块的相对侧均开设有内置槽，两个所述内置槽之间固定有第三弹簧，两个所述限位块的相对侧且位于两个内置槽之间开设有凹槽，且凹槽允许推板移动通过。
17.优选的，所述安装机构包括固定在支撑臂一端的衔接柱，所述衔接柱的外表面开设有外螺纹，且外螺纹的外表面螺纹连接有螺纹套，所述第一安装座的一端固定有环形套壳，且螺纹套的一侧移动后可与环形套壳的一侧接触。
18.优选的，所述环形套壳的内壁一侧贯穿开设有限位槽，所述环形套壳的内壁且与限位槽垂直开设有弧形槽，所述环形套壳的内壁且与弧形槽之间连通开设有卡槽，所述衔接柱表面的两侧均固定有卡块，所述卡块的外表面可沿着限位槽和弧形槽滑动并进入卡槽的内部与其卡接。
19.(三)有益效果
20.本发明提供了一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
21.(1)、该生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法，通过在第一安装座和第二安装座合拢可完全夹住穿刺针组件，并且第一安装座和第二安装座之间设置有锁紧机构，利用锁紧机构将第一安装座和第二安装座合拢后进行固定，配合穿刺针组件与第一安装座和第二安装座之间设置有翻转快拆组件，可以在穿刺针组件需要翻转180
°
操作和取出穿刺针组件时无需解除锁紧机构，有效的克服了锁紧机构锁紧后再解除时需要借助较大力度的缺陷，不仅稳定性强，而且方便操作。
22.(2)、该生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法，通过在支撑臂的一侧通过安装机构可拆卸式固定安装有第一安装座，利用卡块的外表面可沿着限位槽和弧形槽滑动并进入卡槽的内部与其卡接，配合螺纹套与环形套壳接触限位，可以穿刺针组件的尺寸可以方便更换第一安装座和第二安装座，结构新颖、操作便捷、稳定性强。
附图说明
23.图1为本发明的外部结构主视图；
24.图2为本发明第一安装座的立体结构剖视图；
25.图3为本发明锁紧机构的立体结构示意图；
26.图4为本发明锁紧机构的立体结构拆分图；
27.图5为本发明翻转快拆组件的立体结构示意图；
28.图6为本发明针筒的内部结构立体图；
29.图7为本发明第一安装座的立体结构示意图；
30.图8为本发明的局部结构立体图；
31.图9为本发明安装机构的立体结构拆分图。
32.图中，1-支撑臂、101-针筒、102-针头、2-安装机构、21-衔接柱、22-外螺纹、23-螺纹套、24-环形套壳、25-限位槽、26-弧形槽、27-卡槽、28-卡块、3-第一安装座、4-第二安装座、5-锁紧机构、51-凸起座、52-按压扣、53-拉环、54-锁扣座、55-t型槽、56-t型块、57-翻转快拆组件、57-1-安装槽、57-2-导向轮、57-3-横移槽、57-4-横移板、57-5-把手、57-6-连通槽、57-7-延伸板、57-8-第一弹簧、57-9-插拔柱、57-10-推板、57-11-梯形块、57-12-导轮槽、57-13-第二弹簧、57-14-限位块、57-15-内置槽、57-16-第三弹簧、57-17-凹槽。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-9，本发明实施例提供一种技术方案：一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法，具体包括以下步骤：
35.步骤一、穿刺导向装置安装：首先将穿刺导向装置与动力装置进行衔接，然后利用动力装置控制穿刺导向器的定向移动过程；
36.步骤二、穿刺针安装：然后将穿刺针组件安装在穿刺导向装置的内部，并且可以根据需求180
°
转向调节，在刺针完成后，快速取出穿刺针组件即可；
37.其中，步骤一中的穿刺导向装置，包括固定安装在动力装置上的支撑臂1，支撑臂1的一侧通过安装机构2可拆卸式固定安装有第一安装座3，第一安装座3的一侧滑动设置有第二安装座4，第一安装座3和第二安装座4合拢可完全夹住穿刺针组件，第一安装座3和第二安装座4内壁形成的内径小于穿刺针组件的外径，第一安装座3和第二安装座4之间设置有锁紧机构5；锁紧机构5包括固定安装在第一安装座3顶部的凸起座51，凸起座51的外表面转动连接有按压扣52，按压扣52的外表面转动连接有拉环53，第二安装座4的顶部固定有锁扣座54，且拉环53的外表面套在锁扣座54表面的凹陷处、且下压按压扣52锁紧，第一安装座3的内壁开设有t型槽55，第二安装座4的一侧固定有t型块56，设置t型槽55和t型块56可以增强第二安装座4移动过程中的稳定性，且t型块56的外表面与t型槽55的内表面滑动，且穿刺针组件与第一安装座3和第二安装座4之间设置有翻转快拆组件57。
38.本发明实施例中，翻转快拆组件57包括开设在第一安装座3和第二安装座4内壁两
侧的安装槽57-1，两个安装槽57-1的内部均转动安装有导向轮57-2，导向轮57-2可以在安装槽57-1内转动，第一安装座3和第二安装座4的一侧均贯穿开设有横移槽57-3，两个横移槽57-3的内表面均滑动连接有横移板57-4，横移板57-4的一侧分别延伸至第一安装座3和第二安装座4的外部、并在末端固定有把手57-5，设置把手57-5可以方便操控横移板57-4，第一安装座3和第二安装座4内壁的一侧且与横移槽57-3连通开设有连通槽57-6，横移板57-4的一侧固定有延伸板57-7，延伸板57-7可以在连通槽57-6内滑动，延伸板57-7的一侧固定有第一弹簧57-8，第一弹簧57-8的弹性系数可根据需求设定，第一弹簧57-8的一端与连通槽57-6的内壁固定，穿刺针组件包括针筒101和针头102，针头102的一端固定有插拔柱57-9，插拔柱57-9的外表面与针筒101的内表面插拔式连接，插拔柱57-9与针筒101插拔过程中存在阻力，其阻力小于拉动拉环53时的阻力，插拔柱57-9的一端固定有推板57-10，针筒101表面的两侧均贯穿滑动有梯形块57-11，设置梯形块57-11，可以在梯形块57-11斜面的作用下推板57-10可以使得两个梯形块57-11复位，两个梯形块57-11互相远离的一侧均开设有导轮槽57-12，且导轮槽57-12的内表面与导向轮57-2的外表面相适配，导向轮57-2在转动后仍然可以进入导轮槽57-12内，推板57-10的两侧均与两个梯形块57-11的斜面接触，两个梯形块57-11的斜面之间固定有第二弹簧57-13，第二弹簧57-13的弹性系数可根据需求设定，针筒101的两侧且位于两个梯形块57-11之间贯穿滑动有限位块57-14，两个限位块57-14互相远离的一侧均与横移板57-4的一侧接触，且限位块57-14的外表面与横移槽57-3的内表面卡接，两个限位块57-14的相对侧均开设有内置槽57-15，设置内置槽57-15用于放置第三弹簧57-16，两个内置槽57-15之间固定有第三弹簧57-16，第三弹簧57-16的弹性系数可根据需求设定，两个限位块57-14的相对侧且位于两个内置槽57-15之间开设有凹槽57-17，设置凹槽57-17可以防止对推板57-10造成阻挡，且凹槽57-17允许推板57-10移动通过。
39.本发明实施例中，安装机构2包括固定在支撑臂1一端的衔接柱21，衔接柱21的外表面开设有外螺纹22，衔接柱21开设的螺纹为部分开设，无需使用的螺纹端不开设螺纹，且外螺纹22的外表面螺纹连接有螺纹套23，第一安装座3的一端固定有环形套壳24，且螺纹套23的一侧移动后可与环形套壳24的一侧接触，环形套壳24的内壁一侧贯穿开设有限位槽25，环形套壳24的内壁且与限位槽25垂直开设有弧形槽26，环形套壳24的内壁且与弧形槽26之间连通开设有卡槽27，卡槽27的内表面与卡块28的外表面相适配，衔接柱21表面的两侧均固定有卡块28，卡块28的外表面可沿着限位槽25和弧形槽26滑动并进入卡槽27的内部与其卡接。
40.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
41.使用时，首先将针筒101放置在第一安装座3和第二安装座4之间，针筒101的一端紧紧抵住第一安装座3的内壁，然后移动第二安装座4，使得第二安装座4向第一安装座3一侧移动，然后同步带动t型块56在t型槽55内向一侧移动，使得梯形块57-11上的导轮槽57-12与导向轮57-2紧密贴合，然后拉动拉环53，使得拉环53的外表面套在锁扣座54表面的凹陷处、且下压按压扣52锁紧，并且限位块57-14卡在横移槽57-3内，此时完成第一安装座3和第二安装座4对针筒101和针头102的安装过程，当需对针筒101和针头102进行180
°
旋转时，此时无需解除第一安装座3和第二安装座4之间的限位，只需向中间处按压两个把手57-5，利用两个把手57-5向中间处靠拢，使得两个横移板57-4在横移槽57-3内向中间处靠拢，然
后同步带动延伸板57-7在连通槽57-6内向中间处移动，此时第一弹簧57-8在延伸板57-7的作用下被压缩，直至横移板57-4抵住限位块57-14，利用横移板57-4带动两个限位块57-14向中间处靠拢，在两个限位块57-14的作用下使得第三弹簧57-16被压缩，然后直至两个限位块57-14完全进入针筒101的内部，在导向轮57-2的作用下，此时可以同时转动针筒101，在针筒101转动后即可松开两个把手57-5，在松开两个把手57-5后针筒101转动180
°
后限位块57-14会重新卡在横移槽57-3内进行固定，而导轮槽57-12与导向轮57-2重新紧密贴合，在完成穿刺工作后，此时取下针筒101和针头102时，此时向外拔出针头102，利用针头102向外移动带动带动插拔柱57-9向外侧移动，插拔柱57-9向外侧移动进一步带动推板57-10向外侧移动，推板57-10向外侧移动使得推板57-10解除对两个梯形块57-11之间的限位，在第二弹簧57-13的作用下两个梯形块57-11向中间处靠拢，此时再重复上述向中间处按压两个把手57-5的操作，直至两个限位块57-14完全进入针筒101的内部，即可轻松取出针筒101和针头102，此时再将拉环53的外表面与锁扣座54表面的凹陷处分离即可轻松操作，安装的过程中反向操作即可，需要根据针筒101和针头102的直径更换不同大小的第一安装座3和第二安装座4时，此时将衔接柱21的一端插入环形套壳24内，使得衔接柱2一侧的卡块28沿着限位槽25滑动，当卡块28沿着限位槽25滑动至弧形槽26处时，此时转动环形套壳24，使得卡块28与弧形槽26相对滑动，直至卡块28运动至卡槽27处时，此时向一侧拉动环形套壳24，然后再转动螺纹套23，使得螺纹套23沿着外螺纹22移动，直至螺纹套23的一侧抵住环形套壳24的一侧，需要拆卸时反向操作即可，以上就是一种生产机器人微创手术用穿刺导向器的设计方法的工作原理。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。