[发明专利]刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人

说明书

本发明公开了一种刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人，包括：布满气腔的硅胶软管、静管、动管、充气堵头、口F闭合器、动管驱动器T2、实心软管驱动器T1、实心软管、口F、共用腔道H、电磁阀、电磁阀、电磁阀、电磁阀、控制器、气泵、气腔；本发明刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人的弹性表面可以满足腔体的多自由度非线性运动，机器人的内部软管的编码具有外部气腔软管多方向变形和多自由度运动，且运动轨迹可以确定，精度高。本发明的机器人结合刚性与柔性内窥镜的优势，避免刚性与柔性内窥镜的缺陷，具有发明的安全性。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人。

背景技术

当前，内窥镜型微创手术机器人主要分为两类，刚性内窥镜微创手术机器人和柔性内窥镜微创手术机器人。刚性内窥镜微创手术机器人的工作原理主要为：把刚性内窥镜直接插到人的腔道，其操作病理组织时稳定准确以及精度高。刚性内窥镜微创手术机器人的主要问题是：该类机器人无法适应人体复杂腔道，不能在人体内的拐角处弯曲，因而难以应用于体内组织病变的微创治疗，虽然其操作病理组织时稳定准确以及精度高，但灵活性低。柔性内窥镜微创手术机器人所采用的原理主要为：该类机器人能在人体内的拐角处轻易地弯曲，其插入部及头部均能弯曲，灵活性高。这种机器人结构形式的问题在于，柔性内窥镜对人体腔道复杂的内部结构具有很好的适应能力，且在与软组织接触时，不会对软组织产生过大压力导致的损伤，但操作不稳定，准确性差，精度低。

发明内容

本发明提出一种刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人，具有该结构特征的机器人是气压调节驱动变形的，其弹性表面可以满足腔体的多自由度非线性运动，内部软管的编码具有外部气腔软管多方向变形和多自由度运动，且运动轨迹可以确定，精度高。能适应人体复杂腔道，与软组织接触时，不会对软组织产生过大压力导致的损伤，操作稳定，灵活性高。

一种刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人，包括：布满气腔的硅胶软管、静管、动管、充气堵头、口F闭合器、动管驱动器T2、实心软管驱动器T1、实心软管、口F、共用腔道H、多个电磁阀、控制器、气泵、气腔；

一种刚柔可切换内窥镜型微创手术机器人由气动可变形段(硅胶软管、静管、动管、实心软管、气腔)和驱动段(充气堵头、口F闭合器、动管驱动器T2、实心软管驱动器T1、口F、共用腔道、电磁阀、电磁阀、电磁阀、电磁阀、控制器、气泵)构成。其中气动可变形段从外到内依次紧扣在一起。最外面的硅胶软管与中间部位的静管是固定套在一起的，它们之间没有相对位移。静管和动管是套在一起的，它们之间有相对位移。实心软管在动管的内部，它们之间也有相对位移硅胶软管里面布满气腔，也就是说气腔在硅胶软管的内部。驱动段的充气堵头和实心软管驱动器T1在实心软管上，一个在实心软管的头部端，另一个在实心软管的尾部端。实心软管夹在口F闭合器中间。动管和动管驱动器T2之间是连着的。控制器分别与四个电磁阀和气泵连接。口F闭合器和口F连接。硅胶软管里面布满气腔，也就是说气腔在硅胶软管的内部，其气腔呈现出模块顺次串行连接。共用腔道在实心软管的内部；

控制器的控制部分控制气压与机械拉动装置，控制气泵的启动和关闭，以及电磁阀的通路的切换，实现电磁阀的两种状态转换，使机器人正常工作；

电磁阀，通过线圈驱动和两种状态的转换，只能开或关，开关时动作时间短，实现机器人从外界充气和向外接排气的功能；

本发明的优点在于：

1、该机器人在实现完毕气腔的充放气后，同样的软管抽出后可以放入多种医疗器械，即气体驱动腔道与内窥镜器械复用一个软管；

2、机器人是气压调节驱动变形的，其弹性表面可以满足腔体的多自由度非线性运动，内部软管的编码具有外部气腔软管多方向变形和多自由度运动，且运动轨迹可以确定；

3、该机器人不具有机械零件，具有操作的安全性；

附图说明