立式辅助微创放疗手术机器人装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人装置。特别是涉及一种在超声波图像导航下的用于辅助医生进行微创手术的立式辅助微创放疗手术机器人装置。
【背景技术】
[0002]近年来，前列腺癌的发病率逐年上升，近距离粒子植入放射性治疗是目前最常见的治疗前列腺癌的手段之一。而传统的手动操作装置精度低、对医生的经验依赖性高、手术时间长，此外，放射性粒子的放射性对医生的健康有一定的潜在伤害。传统的手术装置束缚了近距离粒子植入手术的发展，也限制了前列腺癌的手术治愈率，极大地影响着患者的身心健康。
[0003]超声波图像具有实时性、价格低廉、方便操作等优点，是医学图像领域中应用最广泛的。超声波图像下的手术机器人装置代替传统的人工手动操作装置，应用在近距离粒子放射性治疗手术中具有以下优点:其一，医疗机器人代替传统人工手动操作，具有高精度、高稳定性等优点；其二，应用超声波图像技术，在手术过程中医生可以根据图像中超声探头与病灶的位置关系，实时调整超声探头，快速准确地找到病灶部位；其三，近距离粒子植入放射性治疗手术中引入机器人装置，可以降低医生操作的出错率，提高手术的成功率。同时可以减轻医生的手术疲劳度，保护医生的健康安全。因此，超声波图像下的立式辅助微创放疗手术机器人装置具有重要的理论意义和实际应用价值。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够提高手术中操作精度，避免医生操作失误，减少患者的创伤，提高手术成功率的立式辅助微创放疗手术机器人装置。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种立式辅助微创放疗手术机器人装置，包括有用于实现对超声波探头自转和精确进给调整的并设置有粒子穿刺模板机构的末端执行机构；设置在所述末端执行机构的下面，用于支撑末端执行机构并实现对所述末端执行机构的水平旋转的调整和俯仰调整的水平旋转及俯仰调整机构；设置在所述水平旋转及俯仰调整机构的下面，用于支撑所述水平旋转及俯仰调整机构并实现对所述末端执行机构的前后位置、左右位置和上下升降位置调整的支撑调整机构。
[0006]所述的支撑调整机构包括有位于底部且平行设置的第一丝杠支座和直线导轨，所述的直线导轨上设置有滑块，所述的第一丝杠支座内设置有与第一步进电机输出轴相连用于实现对末端执行机构进行前后调整的第一滚珠丝杠和与所述第一滚珠丝杠螺纹连接的第一丝母，所述的第一丝母和滑块上固定设置有与所述的第一滚珠丝杠和直线导轨相垂直的第二丝杠支座，所述第二丝杠支座上设置有与第二步进电机的输出轴相连用于实现对末端执行机构进行左右调整的第二滚珠丝杠和与所述第二滚珠丝杠螺纹连接的第二丝母，所述第二丝母上固定设置有用于实现对末端执行机构进行垂直调整的垂直调整机构。
[0007]所述的第一丝母和滑块上固定设置有水平连接板，所述的第二丝杠支座固定设置在所述水平连接板上。
[0008]所述的垂直调整机构包括有固定设置在所述第二丝母上端的电机下盖板，所述电机下盖板通过支撑杆固定连接设置在上方的电机上盖板，所述电机下盖板上设置有用于实现对末端执行机构进行垂直调整的第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴贯穿所述电机上盖板连接第三滚珠丝杠的下端，所述的第三滚珠丝杠上螺纹连接有位于所述的电机上盖板上方的第三丝母，所述电机上盖板通过垂直设置并能够上下移动的贯穿所述第三丝母的2个以上的支撑立柱固定连接位于第三丝母上方的下平台，所述的第三滚珠丝杠的顶端通过轴承连接所述下平台的底部，所述第三丝母上垂直设置有2个以上的导向柱，所述2个以上的导向柱的顶端能够上下移动的贯穿所述下平台固定连接用于支撑水平旋转及俯仰调整机构的上平台。
[0009]所述的水平旋转及俯仰调整机构包括有通过3个以上的第一支撑立柱固定设置在支撑调整机构中的上平台上方的连接圆盘，所述连接圆盘上设置有用于实现对所述末端执行机构进行俯仰调整的俯仰调整机构，所述俯仰调整机构的顶端设置有用于固定末端执行机构的俯仰板，所述上平台通过轴承连接有用于实现对所述末端执行机构进行水平旋转调整的平转轴的底端，所述平转轴上固定设置有蜗轮，所述平转轴的顶端能够旋转的贯穿所述连接圆盘固定连接位于连接圆盘上面的旋转基座，所述蜗轮的一侧设置有与所述的蜗轮相啮合的蜗杆，所述蜗杆的一端通过固定在上平台上的第一轴承座连接第四步进电机的输出轴，所述蜗杆的另一端连接固定在上平台上的第二轴承座。
[0010]所述的俯仰调整机构包括有固定在所述旋转基座上的第二支撑立柱，设置在所述旋转基座上并位于第二支撑立柱内侧的第五步进电机，所述第五步进电机的输出轴上连接有第四滚珠丝杠，所述第四滚珠丝杠的顶端通过轴承连接设置在所述第二支撑立柱顶端的安装块的底部，所述第四滚珠丝杠上螺纹连接有第四丝母，所述安装块上部的两侧分别各设置有一个轴承座，所述两侧的轴承座分别连接俯仰轴的两个端，所述俯仰轴的中部通过一个连接键固定连接所述的俯仰板，所述俯仰板的一侧对称的铰接有两个相平行设置用于实现对末端执行机构进行俯仰调整的连杆的上端，所述两个平行设置的连杆的下端分别铰接在所述第四丝母的两侧。
[0011]所述的末端执行机构包括有固定设置在水平旋转及俯仰调整机构顶端的俯仰板上的第三丝杠底座，所述第三丝杠底座上通过分别位于两端的两个丝杠支座设置有第五滚珠丝杠，所述第五滚珠丝杠的一端通过联轴器连接用于实现对超声波探头进行精确进给调整的第六步进电机的输出轴，所述第五滚珠丝杠上螺纹连接有第五丝母，所述第五丝母上固定设置有旋转底座，所述旋转底座两端对称设置的具有半圆凹槽的支架上分别能够旋转的设置有第一固定件和第二固定件，所述第一固定件和第二固定件上固定设置有超声波探头，所述第一固定件和第二固定件之间通过探头旋转连杆固定连接，所述第一固定件远离探头旋转连杆的那一侧固定连接有后端连接杆的一端，所述后端连接杆的另一端连接有圆柱转接件，所述圆柱转接件通过联轴器连接用于实现超声波探头自转的第七步进电机。
[0012]所述的粒子穿刺模板机构包括有与末端执行机构中的第三丝杠底座前端固定连接的模板固定底座，所述模板固定底座下方设置有下底座，所述下底座上端面的中心通过轴承贯穿的连接有垂直丝杠的一端，所述下底座的下面设置有用于通过垂直丝杠驱动穿刺模板上下移动的上下手轮，所述上下手轮的中心固定设置有上下旋转杆，所述上下旋转杆的顶端与所述贯穿下底座的垂直丝杠固定连接，所述下底座上端面的周边固定设置有两个上下导柱，所述两个上下导柱的顶端能够上下移动的贯穿所述模板固定底座固定连接位于模板固定底座上方的轴承丝母下半部分的两侧，所述轴承丝母的底部通过轴承连接所述垂直丝杠的顶端，所述轴承丝母的中部贯穿的设置有能够沿所述的轴承丝母内左右移动的左右导柱，所述左右导柱的两端各固定连接有一个左右固定支架，所述左右导柱两端的左右固定支架分别各通过一个模板连接杆固定连接穿刺模板，所述轴承丝母的上部分螺纹连接有水平丝杠，所述水平丝杠的一端通过轴承连接两个左右固定支架中的一个支架，所述水平丝杠的另一端通过设置在另一个左右固定支架上的左右旋转杆的一端，所述左右旋转杆的另一端连接用于驱动穿刺模板左右移动的左右手轮。
[0013]本实用新型的立式辅助微创放疗手术机器人装置，能够在超声波图像导航下辅助医生完成如列腺癌的近距尚放射性治疗手术，具有尚精度、尚