[实用新型]微创血管介入手术机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，特别是涉及在机械臂末端安装了六维力传感器，操作人员通过拖拽六维力传感器可以随时调整机械臂的位置，避免了定位控制的固定程序化，符合人性化操作的微创血管介入手术机器人。

背景技术

伴随着当今生活节奏的加快，人们的健康问题屡屡引起公众的关心和注意，同时随着社会的日益进步和人们生活水平的不断提高，人们对医疗手段也提出了更高的要求，除了关注治疗效果外，还对康复速度提出了更高的要求。这就要求医生不仅要在传统生理医学上有所突破，还要应用操作灵活、定位精确的医疗器械，这为医疗机器人的研究提供了客观条件，医疗机器人的应用降低了手术的风险，改善了手术的环境。传统的手术由于需要大创口来暴露手术视野，手术操作给患者带来巨大的痛苦，同时导致术后康复速度很慢，越来越不能满足人们的需要。微创外科的出现及其临床应用为医学领域开辟了新的天地，它以手术切口小、出血量小、术后疤痕小、创伤轻、痛苦少、恢复快为特点被应用于临床手术，早期的微创外科手术是以腹腔镜和胸腔镜等内窥镜为基础的一种外科手术，微创血管介入手术是微创外科的一个新方向。然而，目前，它还存在着诸多不足：(1)内镜需要专人扶持，很难保证定位的准确性和图像的稳定性；(2)由于操作对象较小，人体血管的直径一般小于2mm，而且手术工作时间很长，使得医生感觉非常疲惫，可能会出现医生手的颤动、疲劳、肌肉神经的反馈，导致动作的不准确，加大了患者的痛苦，降低了手术的成功率；(3)现有手术方法技巧性较强，风险性较高，这些缺点限制了血管介入手术的广泛应用。

二十世纪机器人技术进入微创外科手术领域后，利用机器人的高精度、稳定性、灵活性、可控性以及不怕辐射和感染，来完成手术的定位，为医生手术搭建一个稳固的手术操作平台，改善了过去医生只能凭借主观判断和积累的手术经验来完成手术的状况，能够减少人为因素引起的手术误差，提高手术质量。医疗外科机器人不仅可以协助医生完成手术部位的精确定位，解决外科医生手部的颤动、疲劳、肌肉神经的反馈，而且可以实现手术最小损伤，提高疾病诊断、手术治疗的精度与质量，增加手术安全系数，缩短治疗时间，降低医疗成本。近年来微创手术机器人的研究已经成为机器人应用的新领域，尤其是多功能医疗机器人系统已经成为医疗机器人发展的一个新方向。国内医疗机器人的研究和开发受到了越来越多的关注，能够应用于临床的手术机器人越来越多，但微创血管介入手术机器人尚未得到全面的研究和推广应用。传统的机器人操作是通过计算机控制各个电机运动，但是这种方法太过于程式化，不利于医生根据实际情况做出应变。再者，传统的机械臂使用时，需要首先通过软件对其进行原点复归，占用手术时间，降低手术效率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种用于微创血管介入手术中辅助末端执行器定位的定位机械臂手术机器人。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：

微创血管介入手术机器人，由底座、升降立柱、五自由度机械臂及六维力传感器组成；其中升降立柱固定在底座上，五自由度机械臂中的外座套通过卡快座套固连，座套与升降立柱连接，实现机械臂整体的高度调节，五自由度机械臂末端安装六维力传感器。

所述的五自由度机械臂包括四个臂和五个转动关节，其中四个臂为：肩关节、大臂、后小臂、前小臂，五个转动关节包括：肩关节回转、肩关节屈曲、肘关节屈曲、前小臂回转、腕关节屈曲，其中肩关节通过座套与升降立柱连接，肩关节回转通过回转电机、减速器及主动直齿轮传递到肩关节被动直齿轮，肩关节被动直齿轮与肩关节屈曲固连，大臂与肩关节屈曲连接，肘关节屈曲通过键固定在大臂前端，后小臂通过螺钉固连在肘关节屈曲被动锥齿轮上，前小臂回转固定在后小臂的前端，前小臂与前小臂回转固连，前小臂前端安装有腕关节屈曲。