一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置的制作方法

本实用新型涉及仪器仪表技术领域，特别涉及一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置。

背景技术：

机器人辅助穿刺软组织病变目标靶点手术，由于软组织各向异性、组织层间边界迁移、针-软组织复杂的非线性摩擦，难以实现精确的靶向穿刺手术，同时，由于穿刺路径上存在血管、骨骼、神经等重要障碍时，刚性针直线穿刺路径穿刺不再适用。刚性针穿刺软组织避障难、精度低，影响穿刺活检手术的治疗效果。

技术实现要素：

为了克服上述技术问题，本实用新型提供了一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置。

本实用新型技术方案为：一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置，包括力预加载机构、穿刺实施机构，其特征在于，所述穿刺实施机构是穿刺针用弹性筒夹和压冒螺母固定在针连接件上，所述针连接件与电动摆台连接；所述电动摆台通过摆台连接件连接到电推杆末端上。

进一步的，所述的复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置，其特征在于所述电动摆台通过摆台连接件固定到所述电推杆末端上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置，复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织机器人装置只改变穿刺针就可实现刚性针与柔性针穿刺软组织目标靶点一体，有效的提高了装置使用效率。穿刺针的装卸简单方便，电推杆和电动摆台控制直线进给和轴向旋转定位精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的局部放大图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型的摆台连接件轴测图。

图5是本实用新型的电动摆台轴测图。

图6是本实用新型的针连接件的轴测图。

图中：1-电推杆1，2-摆台连接件，3-电动摆台，4-针连接件，5-针支架，6-导管，7-穿刺针，8-支撑板，9-内六角M8，10-套筒1，11-底座，12-固定板1，13-电推杆2，14-固定螺栓M5×4，15-定位螺栓M5×4，16-套筒2，17-固定板2，18-脚座，19-连接螺栓M5×4，20-固定螺栓M5×4，21-压冒螺母，22-连接螺栓M5×8，23-弹性筒夹。

具体实施方式

参照说明书附图1至附图6对本实用新型的一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置，作以下详细地说明。

一种复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置，包括力预加载机构、穿刺实施机构，其特征在于，所述穿刺实施机构是穿刺针7用弹性筒夹23和压冒螺母21固定在针连接件4上，所述针连接件4与电动摆台3连接；所述电动摆台3通过摆台连接件2连接到电推杆末1端上。

进一步的，所述电动摆台通过摆台连接件固定到所述电推杆末端上。

该复合刚性针、柔性针靶向穿刺软组织的机器人装置是基于成熟的医学影像采集、三维图像重建、根据分析结果，确定手术方案。借助于软组织形变力学模型，确定预加力三维范围。利用软组织形变仿真模型，优化穿刺斜角柔性针的速度、位置和方向。完成对病变组织目标靶点的预测、定位，确定穿刺点和穿刺路径。基于以上分析当软组织病变目标靶点的穿刺路径为直线时，使用刚性针机器人辅助定位穿刺软组织，电推杆2末端安装力预加载工具试管，实现穿刺前的软组织预压紧功能。电动摆台固定，电推杆1控制直线进给运动。当穿刺路径上有骨骼、神经、血管等重要组织器官，需要曲线路径穿刺软组织病变目标靶点。使用柔性针机器人辅助定位穿刺软组织，柔性针安装与电动摆台的轴心处，电推杆2末端安装力预加载工具试管，实现穿刺前的软组织预压紧功能。电推杆1末端安装电动摆台，电动摆台末端用高精度弹性筒夹配合压冒螺母加紧固定斜角柔性针，动作时实现沿着力预加载方向上的穿刺功能。电推杆1控制斜角柔性针的直线进给运动，电动摆台控制斜角柔性针的旋转进给运动。利用斜角柔性针针尖处受力不均，和旋转改变针尖的空间位置，即可实现柔性针穿刺轨迹的自主选择和高精度控制，主动避开血管、神经、骨骼等重要障碍物。从而达到刚性针、柔性针靶向穿刺软组织一体化的效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在本发明的保护范围内。