[发明专利]软体机械臂及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地，涉及一种软体机械臂及其控制方法。

背景技术

软体机械臂作为一种新型的医疗机器人有着非常好的前景，在全球范围内也引起了 不小的研究热潮，对于人体内脏的微创消融手术有着不小的作用。目前的软体机械臂主 要是由实心的乳胶管作为主体，利用固定在机械臂顶端直角分布处的细线控制的机械臂。 主要缺点在于控制不够精细，而且形变程度较小，有时难以达到手术的要求。同时，由 于其实心与功能的特殊性，在现有机械臂上加上相关传感器十分困难，使得软体机械臂 功能的升级面临比较大的困难。

本发明利用空心的乳胶套管，因此基本具有传统软体机械臂的软体特性，并且还有 利于实现较大的形变量。空心的乳胶套管具备较大的安置空间，能够用于安置传感器或 其他部件；解决了传统软体机械臂实心的缺点，为后续的改进提供了较大空间。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种软体机械臂及其控制方法。

根据本发明提供的软体机械臂，包括顶端固定装置、机械臂主体、底座以及控制 装置；所述机械臂主体通过若干牵引线紧固在顶端固定装置与底座之间，所述控制装置 通过牵引线使得机械臂主体完成预定的形变。

优选地，所述顶端固定装置包括：顶端盖、顶端圆环，所述顶端圆环设置在机械臂 主体的顶部位置或者是机械臂主体内部，所述顶端盖安装在机械臂主体的顶端用于密封 机械臂主体的顶部。

优选地，所述顶端圆环的边缘位置按照圆环周向均匀分布有若干通孔，所述通孔用 于固定和引导牵引线；所述底座与顶端圆环的若干通孔对应的位置处设置有同等数量的 牵引线穿孔。

优选地，所述机械臂主体为中空的乳胶套管，且所述乳胶套管的内壁布满向圆心方 向凸起的连线波浪结构，所述乳胶套管的上端部与顶端圆环紧密粘连，所述乳胶套管的 下端部与底座粘合。

优选地，所述底座设置有气泵通气孔，所述气泵通气孔的一侧与乳胶套管的下端部 粘合并能够连通乳胶套管的内腔，所述气泵通气孔另一侧连接气泵。

优选地，所述机械臂主体的内腔通过气泵通气孔连接至气泵，当气泵通气孔闭合时， 机械臂主体构成一个密闭的空间。

优选地，所述控制装置包括：驱动板、舵机，所述驱动板固定于底座上，所述舵机 与牵引线相连，驱动板能够根据需求控制舵机转动，所述舵机牵引若干牵引线，使得机 械臂主体完成预定的形变。

优选地，所述牵引线采用尼龙线制成，且通过将多股尼龙线绕指成一根牵引线来增 加强度和张力；

所述机械臂主体采用硫化橡胶作为乳胶套管的材料；

所述顶端圆环和底座均采用铝合金材质。

根据本发明提供的软体机械臂的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：将底座固定，并配置驱动板、气泵以及舵机，将若干牵引线的一端缠绕在 舵机上；

步骤2：将若干牵引线的另一端依次穿过底座上的牵引线穿孔、机械臂主体内腔的 波浪型结构后与顶端固定装置紧固连接；

步骤3：通过驱动板移动或者旋转底座，使得舵机带动牵引线按照预定的方向和角 度动作；

步骤4：通过气泵让机械臂内部产生设定的气压以维持机械臂的形状，使得机械臂 产生预定的形变。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的软体机械臂利用空心的乳胶套管，是一种新型的空心软体机械臂，， 在保持其结构特点满足医疗机械臂要求的前提下，具有更大的可形变度和较好的回复特 性，可以满足更多的手术需求。

2、本发明提供的软体机械臂的空心的乳胶套管具备较大的安置空间，能够用于安 置传感器或其他部件；解决了传统软体机械臂实心的缺点，为后续的改进提供了较大空 间。

3、本发明提供的软体机械臂无需繁琐的结构与接线，简单易行。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的软体机械臂的结构示意图；

图2为本发明提供的软体机械臂的内腔结构示意图；

图3为本发明提供的软体机械臂的底座结构示意图；

图中：

1-顶端盖，