[发明专利]用于腹腔微创手术的视觉机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种视觉机器人，具体涉及一种用于腹腔微创手术的视觉机器人，它是在腹腔微创手术中替代内窥镜的角色，给手术区域提供照明，并通过摄像模块将手术区域的视野拍摄并传递到体外的显示器上，辅助医生进行手术。

背景技术

微创手术具有切口小、疼痛轻、对组织损伤小、术后恢复周期短及美化伤疤且术后复发率低等优点，有助于提高人们的生活质量和对美的追求，日益在国内外外科手术中得到广泛的应用。目前已经成熟的微创手术大多是通过3到5个微小的切口将手术器械插入到人体内部进行手术，减少切口的数量有助于提高手术的质量，增加术后的美观效果，因此单孔腹腔镜手术(LESS)和经自然腔道内镜手术(NOTES)吸引了越来越多研究者的目光。但是目前常规的腹腔镜手术器械在开展LESS和NOTES存在不便，如医生直接手持手术器械进行手术时存在以下问题：直接接触易感染病毒会造成自身的感染；由于个人原因会出现“手眼不协调”和手臂颤抖现象；手术精度和质量易受医生情绪和疲劳程度影响等。机器人技术能够适应复杂的环境且不会产生疲劳和受情绪影响的现象，能够很好的解决上述问题，因此将机器人技术和传统的手术器械结合起来已经得到国内外学者的深入研究，且西方发达国家也研制出了通过FDA认证的产品，但价格昂贵、手术成本较高、体积较大、灵活性和自由性较差，目前还没得到普及。没有手术区域的视野，人体内部的手术就无法进行，内窥镜由于不能全方位的提供手术区域的视野且智能化较低，存在着传统手术器械的普遍缺点。

发明内容

本发明是为解决现有手持或头戴的视觉手术器械在进行手术时，存在易受医生情绪和疲劳程度影响，智能化程度较低，手术精度和质量差，以及基于机器人技术的智能化视觉手术机器人系统价格昂贵、成本高、灵活性和自由性较差的问题，进而提供一种用于腹腔微创手术的视觉机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的用于腹腔微创手术的视觉机器人包括壳体和清洁基体；它还包括三段轴结构、悬挂支架、电机、曲柄滑块机构、摄像头模块、无线收发模块、中枢控制电路模块、两个永磁铁、两个固定轴和多个LED灯；

三段轴结构包括第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、弹簧和方形键，第一传动轴的一端和第二传动轴的一端通过插装在二者上的方形键连接，第一传动轴的一端和第二传动轴的一端之间套装有顶靠在二者上的弹簧，第二传动轴的另一端为空心的螺旋状端面；第三传动轴为一阶梯轴，一阶梯轴的台肩处设有与螺旋状端面匹配的螺旋状限位块，第三传动轴的细轴伸入第二传动轴的另一端内且二者通过螺旋状端面和螺旋状限位块传动连接；

壳体由两个半腔体对接而成，悬挂支架的两端的上表面上各镶嵌有一个永磁铁；其中一个半腔体的两端各转动安装有水平设置的一个固定轴，悬挂支架与两个固定轴连接；

曲柄滑块机构包括驱动轴、曲柄、连杆、滑块、连接杆、导轨、冠状齿轮、直齿轮、第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮；导轨和电机均安装在所述其中一个半腔体内，电机的输出端与第一传动轴的另一端连接，冠状齿轮安装在第二传动轴上，第一圆柱齿轮安装在第三传动轴上，第二圆柱齿轮安装在所述其中一个固定轴上，第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合，直齿轮安装在驱动轴上，直齿轮与冠状齿轮啮合，驱动轴的上端与曲柄的一端连接，曲柄的另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与滑块转动连接，导轨上加工有滑槽，滑块滑动设置在滑槽内，连接杆的一端与滑块连接，连接杆的另一端安装有清洁基体，清洁基体布置在摄像头的上部；

所述其中一个半腔体内布置有摄像头模块、无线收发模块、中枢控制电路模块、曲柄滑块机构和多个LED灯；所述其中一个半腔体的底部加工有通孔，摄像头模块镶嵌在通孔内，摄像头模块的底面上沿摄像头的周向均布安装有多个LED灯；

中枢控制电路模块通过数据线与无线收发模块连接，摄像头模块通过数据线与无线收发模块连接，中枢控制电路模块用于控制LED灯的亮度及电机的转速和转向。