一种可自动停靠的手术机器人的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种可自动停靠的手术机器人。

背景技术：

手术机器人是机器人行业中的发展高端，也是医疗机器人系列中技术含量最高，结构最为复杂，科技挑战性最为尖端的领域。其涵盖了机械电子、机器人学、机器视觉与控制技术等一系列复合型科学技术结合。现有的手术机器人占用了大量的手术室空间，不能灵活移动或停靠，很多时候会影响医生的工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可自动停靠的手术机器人，可灵活移动及全自动停靠，并可自动拆装刀头，避免造成人员误伤。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种可自动停靠的手术机器人，包括U型导向架、底座、刀头伸缩驱动装置、刀头连接杆、刀头、刀头拆装装置、若干底座驱动装置；所述U型导向架安装于底座的一端顶部，且U型的第一竖端靠近底座中部，第二竖端靠近底座端部布置，第一竖端的高度小于第二竖端的高度；所述刀头伸缩驱动装置包括旋转驱动电机、直线驱动电机；所述刀头连接杆的一端经旋转驱动电机驱动旋转，另一端穿过U型导向架的第二竖端后与刀头可拆卸式连接；所述直线驱动电机用于驱动刀头连接杆带动刀头沿底座的长度方向移动；所述刀头拆装装置布置于U型导向架的第二竖端外侧，用于夹紧或松开刀头；所述若干底座驱动装置分布于底座的底部，底座驱动装置包括吸嘴支撑机构、万向轮；所述万向轮用于带动底座移动；所述吸嘴支撑机构包括吸嘴驱动气缸、吸嘴；所述吸嘴驱动气缸用于驱动吸嘴伸出将万向轮悬空实现停靠。

较佳地，所述底座驱动装置还包括脚架；所述脚架的上端固设于底座的底部，下端的一侧安装万向轮；所述脚架内设有空腔，吸嘴驱动气缸容纳于该空腔；所述脚架的底部设有开口，吸嘴驱动气缸用于吸嘴经该开口进出空腔；所述脚架的底部最低位高于万向轮的底部最低位；所述万向轮的底部最低位高于吸嘴最大行程时的底部最低位。

较佳地，所述底座驱动装置设置为四个，分别设于底座的四角底部。

较佳地，所述刀头伸缩驱动装置还包括直线导轨、L型连接块、滑块、丝杆；所述直线导轨沿底座的长度方向平行布置于底座顶部，L型连接块的横端经滑块与直线导轨滑动连接；所述旋转驱动电机、直线驱动电机均安装于L型连接块的竖端内侧，且旋转驱动电机位于直线驱动电机的上方；所述丝杆的一端固定于U型导向架的第一竖端，丝杆平行于直线导轨布置，且穿过L型连接块的竖端及直线驱动电机布置；所述直线驱动电机用于驱动刀头连接杆经丝杆、直线导轨、滑块做直线运动。

较佳地，所述刀头拆装装置包括伸缩驱动气缸、夹爪气缸、夹爪；所述伸缩驱动气缸用于驱动夹爪靠近或远离刀头；所述夹爪气缸用于驱动夹爪夹紧或松开刀头。

较佳地，所述手术机器人还包括主控制器、防撞传感器；所述防撞传感器安装于U型导向架的第一竖端附近，用于感应L型连接块与U型导向架第一竖端的距离，并将感应信号回传至主控制器以控制直线驱动电机工作。

较佳地，所述主控制器安装于底座的远离U型导向架的一端。

较佳地，所述刀头与刀头连接杆设为螺纹连接。

较佳地，所述U型导向架的U型横端顶部开设有刀头收纳腔，刀头收纳腔顶部设有开合盖。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)手术机器人方便推动，且可自动停靠；

2)手术机器人可自动拆装刀头，避免手动拆装刀头造成的误伤；

3)刀头伸缩驱动装置以模块化设计，易于拆装更换或增减驱动装置；

4)刀头的进退经直线导轨及丝杆导向，导向平稳，提高手术刀的移动精度。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的底座驱动装置中吸嘴缩回脚架空腔的结构示意图；

图3为本实用新型的底座驱动装置中吸嘴伸出脚架空腔的结构示意图；

图4为本实用新型的刀头拆装装置的立体图；

图5为本实用新型的U型导向架的俯视角结构示意图；

图6为本实用新型的刀头的结构示意图；

其中，附图标识说明：

1—U型导向架， 2—底座，

3—刀头伸缩驱动装置， 4—刀头连接杆，

5—刀头， 6—刀头拆装装置，

7—底座驱动装置， 8—主控制器，

9—防撞传感器， 11—第一竖端，

12—第二竖端， 13—开合盖，

31—直线导轨， 32—L型连接块，

33—滑块， 34—丝杆，

35—旋转驱动电机， 36—直线驱动电机，

51—连接部， 52—刀刃部，

61—伸缩驱动气缸， 62—夹爪，

71—吸嘴支撑机构， 72—万向轮，

73—脚架， 711—吸嘴驱动气缸，

712—吸嘴。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至6所示，本实用新型提供一种可自动停靠的手术机器人，包括U型导向架1、底座2、刀头伸缩驱动装置3、刀头连接杆4、刀头5、刀头拆装装置6、若干底座驱动装置7；所述U型导向架1安装于底座2的一端顶部，且U型的第一竖端11靠近底座2中部，第二竖端12靠近底座2端部布置，第一竖端11的高度小于第二竖端12的高度；所述刀头伸缩驱动装置3包括旋转驱动电机35、直线驱动电机36；所述刀头连接杆4的一端经旋转驱动电机35驱动旋转，另一端穿过U型导向架1的第二竖端12后与刀头5可拆卸式连接；所述直线驱动电机36用于驱动刀头连接杆4带动刀头5沿底座2的长度方向移动；所述刀头拆装装置6布置于U型导向架1的第二竖端12外侧，用于夹紧或松开刀头5；所述若干底座驱动装置7分布于底座2的底部，底座驱动装置7包括吸嘴支撑机构71、万向轮72；所述万向轮72用于带动底座2移动；所述吸嘴支撑机构71包括吸嘴驱动气缸711、吸嘴712；所述吸嘴驱动气缸711用于驱动吸嘴712伸出将万向轮72悬空实现停靠。

其中，所述底座驱动装置7还包括脚架73；所述脚架73的上端固设于底座2的底部，下端的一侧安装万向轮72；所述脚架73内设有空腔，吸嘴驱动气缸711容纳于该空腔；所述脚架73的底部设有开口，吸嘴驱动气缸711用于吸嘴712经该开口进出空腔；所述脚架73的底部最低位高于万向轮72的底部最低位；所述万向轮72的底部最低位高于吸嘴712最大行程时的底部最低位。所述底座驱动装置7设置为四个，分别设于底座2的四角底部。

所述刀头伸缩驱动装置3还包括直线导轨31、L型连接块32、滑块33、丝杆34；所述直线导轨31沿底座2的长度方向平行布置于底座2顶部，L型连接块32的横端经滑块33与直线导轨31滑动连接；所述旋转驱动电机35、直线驱动电机36均安装于L型连接块32的竖端内侧，且旋转驱动电机35位于直线驱动电机36的上方；所述丝杆34的一端固定于U型导向架1的第一竖端11，丝杆34平行于直线导轨31布置，且穿过L型连接块21的竖端及直线驱动电机36布置；所述直线驱动电机36用于驱动刀头连接杆4经丝杆34、直线导轨31、滑块33做直线运动。

所述刀头拆装装置6包括伸缩驱动气缸61、夹爪气缸(图中未示出)、夹爪62；所述伸缩驱动气缸61用于驱动夹爪62靠近或远离刀头5；所述夹爪气缸用于驱动夹爪62夹紧或松开刀头5。所述手术机器人还包括主控制器8、防撞传感器9；所述防撞传感器9安装于U型导向架1的第一竖端11附近，用于感应L型连接块32与U型导向架1第一竖端11的距离，并将感应信号回传至主控制器8以控制直线驱动电机36工作。所述主控制器8安装于底座2的远离U型导向架1的一端。

所述刀头5与刀头连接杆4设为螺纹连接。所述U型导向架1的U型横端顶部开设有刀头收纳腔，刀头收纳腔顶部设有开合盖13。

本实用新型工作原理：

如图2所示，因脚架73的底部最低位高于万向轮72的底部最低位，当需要推动手术机器人时，吸嘴驱动气缸711驱动吸嘴712缩回至脚架73的空腔，万向轮72的底部落地，在外力推送下可实现移动。

如图3所示，因万向轮72的底部最低位高于吸嘴712最大行程时的底部最低位，当手术机器人需要停靠时，吸嘴驱动气缸711驱动吸嘴712伸出将万向轮72悬空实现停靠。

本实用新型中的直线驱动电机36用于驱动刀头连接杆4带动刀头5前进或后退，并经直线导轨31及丝杆34导向，导向平稳；防撞传感器9安装于U型导向架1的第一竖端11附近，在L型连接块32靠近U型导向架1到达设定距离时，将感应信号回传至主控制器8，主控制器8控制直线驱动电机36停止工作，防止L型连接块32撞到U型导向架1。

如图6所示，本实用新型中的刀头5包括连接部51和刀刃部52，在拆装更换刀头5时，夹爪62夹紧刀头5的连接部51。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。