一种微操精准手术机器人的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种微操精准手术机器人，所述手术机器人包括：一个可重复使用的智能刀柄，包括感应器，电源，促动器等；多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，针管等。三个平行压电促动块与3?RPS机构相结合的设计仅为足够补偿人手的不自主震颤和错误的输出，所以可靠避免了安全隐患，即使手术刀出现故障，最大的位移仅为微米级，由此，本发明既利用人手在手术中的优点，也能解决人手所不能克服的缺陷，保证定位的精准度与稳定性。
【专利说明】
一种微操精准手术机器人
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种医疗器械领域，尤其涉及一种微操精准手术机器人。
【背景技术】
[0002]随着计算机和微电子技术以及医学科学的迅猛发展，大量的医疗器械得到推广和应用。在众多的医疗器械中，各种用途的医用机器人正在医学领域中得到越来越广泛的应用。
[0003]微操精准机器人手术系统对一些高精度的外科手术有着无法替代的作用，这些手术包括在超精细手术中对缝合针的应用，儿科静脉导管插入，对癌症患者在化疗期间，对肿瘤特别是脑和肝脏的小肿瘤进行活检手术，眼角膜激光手术精确定位，神经手术中对小肿瘤的切割等。微操手术及操控对机器人辅助科技的应用有着相当大的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高灵敏度，高自由度，高空间的微操精准手术机器人，同时采用嵌入式微型控制器操作系统，可以大大减少硬件成本。本发明为一个可重复使用的智能刀柄，包括感应器，电源，促动器等；多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，
针管等。
[0005]所述的智能手柄是由三个压电促动块组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的RPS机构，三个RPS机构与支撑体连接，用来支撑手术刀头。
[0006]所述的感应器包括惯性测量模块和电脑视觉模块;所述电源为电池。
[0007]所述的智能刀柄的后端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。
[0008]所述的手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。
[0009]所述的一个可重复使用的智能刀柄、多个一次性的可消毒的手术配件。
[0010]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0011]1、定位精度方面，利用人手在手术中的优点，解决人手所不能克服的缺陷，即定位的精准度与稳定性;而且有三个自由度的机器人显微操纵器来补偿手术刀头上的错误的移动，补偿的移动与震动距离相同但方向相反。
[0012]2、操作安全方面，刀头由微型驱动器驱动，驱动器的设计仅为足够补偿人手的不自主震颤和错误的输出，可靠避免了安全隐患，即使手术刀出现故障，最大的位移也仅为微米级。
[0013]3、成本方面，产品免去主机和机器人通讯这一部分，只在手术仪器上应用微型促动块，从而减少了硬件成本。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的外型结构简图。
[0015]图2是本发明的机械结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]在图1和图2所示的微操精准手术机器人的示意简图中，可重复使用的智能刀柄的顶端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。智能刀柄上端的感应器1(含有惯性测量模块和电脑视觉模块)与智能刀柄中间端的压电促动器2相连，由三个压电促动器2组成为三臂平行结构，在智能刀柄下端是一个声圈促动器4。平行的机械结构可以达到准确并且迅速的移动，但是在Z轴方向的延长不够多，声圈促动器4可以在Z轴上有足够的延长且不能在X和Y轴方向移动，将两者结合可以提高其整体性能并符合需要的工作空间和带宽。多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，针管5等。
[0017]智能手柄是由三个压电促动块2组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的动力学手臂3，用来支撑手术刀头，并为它提供三个自由度的移动，可以控制、移动及定位手术仪器前端，并通过连接在支撑体上的制动器来进行平行的三个自由度的运动，于此同时，三个移动手臂仍与支撑体保持平行，每一个手臂都通过转动关节31(R副)，棱柱关节32(P副，由激活压电块来实现)和一个球体关节33(S副)与支撑体连接;手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。
[0018]智能刀柄为可重复使用的，可消毒的手术配件为一次性的。
【主权项】
1.一种微操精准手术机器人，其特征在于:由感应器、电源、促动器等构成一个可重复使用的智能刀柄，由手术刀或针管等构成多个一次性的可消毒的手术配件。2.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于:所述智能手柄是由三个压电促动块组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的RPS机构，三个RPS机构与支撑体连接，用来支撑手术刀头。3.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于:所述感应器包括惯性测量模块和电脑视觉模块;所述电源为电池。4.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于:所述智能刀柄的顶端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。5.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于:所述手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。6.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于:所述一个可重复使用的智能刀柄、多个一次性的可消毒的手术配件。
【文档编号】A61B34/30GK105832419SQ201610299072
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】王泽南
【申请人】济南创泽生物医药科技有限公司