腹腔微创手术机器人自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人控制技术领域，更具体的说，属一种腹腔微创手术机器人自动控制系统。
【背景技术】
[0002]微创外科手术MIS (minimally invasive surgery)是通过小切口把细长腹腔镜和微小手术器械植入患者体内，医生借助监视器图像进行微创手术，较传统开放式手术具有创伤小、减轻患者痛苦、减少术后并发症、术后恢复快等优点。随着机器人技术及计算机控制技术的迅速发展，借助机器人运动精确、工作可靠的优点，拓展了微创外科手术的应用范围，使微创外科手术更具安全性、准确性、便利性。目前已有多个研究机构研制出实验样机，其中有的已成功地进行了临床实验，并有少数系统实现了商品化。
[0003]西班牙的Munoz等人研制了用于微创外科手术的WLR系统，医生可以在工作控制台远程操控机器人，该机器人系统已经成功在动物身上进行了实验。美国Computer Mot1n公司研制的AES0P3000系统是具有7个运动自由度的机械手臂，能模拟人手臂的运动功能，代替医生完成对腹腔镜的操作。机械手臂采用串口通讯，控制方式为速度控制，控制接口为语音。由哈尔滨工业大学机器人研究所研制的腹腔镜机器人主要代替腹腔镜操作助手对腹腔镜进行操作，为医生提供稳定的手术区域图像。
【发明内容】
[0004]本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种腹腔微创手术机器人自动控制系统。
[0005]本发明的一种腹腔微创手术机器人自动控制系统，其特征在于:包括工控机、系统复位模块、键盘输入模块、手术规划软件、数据传输接口、人体工程操控面板、显示模块、运动控制卡、限位开关A组、限位开关C组、限位开关B组、关节一驱动器、关节二驱动器、关机三驱动器、关节四驱动器、关节五驱动器、关节六驱动器、关节七驱动器、制动器、角度编码器;其中:
[0006]所述工控机分别与所述系统复位模块、所述键盘输入模块、所述手术规划软件、所述数据传输接口、所述人体工程操控面板、所述显示模块相连，所述数据传输接口分别与所述工控机、所述运动控制卡相连，所述运动控制卡分别与所述数据传输接口、所述限位开关A组、所述限位开关C组、所述限位开关B组相连，所述限位开关A组分别与所述运动控制卡、所述关节一驱动器、所述关节二驱动器相连，所述限位开关C组分别与所述运动控制卡、所述关节五驱动器、所述关节六驱动器、所述关节七驱动器相连，所述限位开关B组分别与所述运动控制卡、所述关机三驱动器、所述关节四驱动器相连，所述制动器与所述关节五驱动器相连，所述角度编码器与所述关节七驱动器相连。
[0007]本发明与现有技术相比:具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【附图说明】
[0008]附图1是本发明腹腔微创手术机器人自动控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]图1是本发明腹腔微创手术机器人自动控制系统的结构示意图，腹腔微创手术机器人自动控制系统包括工控机1、系统复位模块2、键盘输入模块3、手术规划软件4、数据传输接口 5、人体工程操控面板6、显示模块7、运动控制卡8、限位开关A组9、限位开关C组10、限位开关B组11、关节一驱动器12、关节二驱动器13、关机三驱动器14、关节四驱动器15、关节五驱动器16、关节六驱动器17、关节七驱动器18、制动器19、角度编码器20 ;其中:
[0010]所述工控机I分别与所述系统复位模块2、所述键盘输入模块3、所述手术规划软件4、所述数据传输接口 5、所述人体工程操控面板6、所述显示模块7相连，所述数据传输接口 5分别与所述工控机1、所述运动控制卡8相连，所述运动控制卡8分别与所述数据传输接口 5、所述限位开关A组9、所述限位开关C组10、所述限位开关B组11相连，所述限位开关A组9分别与所述运动控制卡8、所述关节一驱动器12、所述关节二驱动器13相连，所述限位开关C组10分别与所述运动控制卡8、所述关节五驱动器16、所述关节六驱动器17、所述关节七驱动器18相连，所述限位开关B组11分别与所述运动控制卡8、所述关机三驱动器14、所述关节四驱动器15相连，所述制动器19与所述关节五驱动器16相连，所述角度编码器20与所述关节七驱动器18相连。
【主权项】
1.一种腹腔微创手术机器人自动控制系统，其特征在于:包括工控机(I)、系统复位模块(2)、键盘输入模块(3)、手术规划软件(4)、数据传输接口(5)、人体工程操控面板(6)、显示模块(7)、运动控制卡(8)、限位开关A组(9)、限位开关C组(10)、限位开关B组(11)、关节一驱动器(12)、关节二驱动器(13)、关机三驱动器(14)、关节四驱动器(15)、关节五驱动器(16)、关节六驱动器(17)、关节七驱动器(18)、制动器(19)、角度编码器(20);其中:所述工控机(I)分别与所述系统复位模块(2)、所述键盘输入模块(3)、所述手术规划软件(4)、所述数据传输接口(5)、所述人体工程操控面板(6)、所述显示模块(7)相连，所述数据传输接口(5)分别与所述工控机(I)、所述运动控制卡(8)相连，所述运动控制卡(8)分别与所述数据传输接口(5)、所述限位开关A组(9)、所述限位开关C组(10)、所述限位开关B组(11)相连，所述限位开关A组(9)分别与所述运动控制卡(8)、所述关节一驱动器(12)、所述关节二驱动器(13)相连，所述限位开关C组(10)分别与所述运动控制卡(8)、所述关节五驱动器(16)、所述关节六驱动器(17)、所述关节七驱动器(18)相连，所述限位开关B组(11)分别与所述运动控制卡(8)、所述关机三驱动器(14)、所述关节四驱动器(15)相连，所述制动器(19)与所述关节五驱动器(16)相连，所述角度编码器(20)与所述关节七驱动器(18)相连。
【专利摘要】本发明公开了一种腹腔微创手术机器人自动控制系统，属于机器人控制技术领域。本发明的腹腔微创手术机器人自动控制系统，其特征在于：包括工控机(1)、系统复位模块(2)、键盘输入模块(3)、手术规划软件(4)、数据传输接口(5)、人体工程操控面板(6)、显示模块(7)、运动控制卡(8)、限位开关A组(9)、限位开关C组(10)、限位开关B组(11)、关节一驱动器(12)、关节二驱动器(13)、关机三驱动器(14)、关节四驱动器(15)、关节五驱动器(16)、关节六驱动器(17)、关节七驱动器(18)、制动器(19)、角度编码器(20)。本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【IPC分类】A61B19-00
【公开号】CN104688345
【申请号】CN201310661457
【发明人】刘扬
【申请人】刘扬
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日