[发明专利]一种脊柱椎板磨削机器人

说明书

本发明实施例适用于医疗器械技术领域，提供了一种脊柱椎板磨削机器人。该脊柱椎板磨削机器人包括用于实现椎板磨削手术的进给机构和用于对进给机构导向定位的串联机构，串联机构的首端固定，串联机构的末端为自由端，进给机构可转动地安装在串联机构的末端。发明将进给机构安装在串联机构的末端，通过串联机构调整自身末端的位置和角度，从而能够在脊柱手术中，利用串联机构对进给机构进行精准导向定位，再由进给机构实现椎板磨削手术。该脊柱椎板磨削机器人操作简便，为手术操作提供准确导向和进给，不但降低医生的劳动强度，并且手术精度和安全性得到极大保障。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种脊柱椎板磨削机器人。

背景技术

现代外科手术的成功与否已不再由医生自身的技术决定，而是以先进的手术器械和智能化设备作为手术成功的保障。相比于医生徒手操作，微创外科手术机器人通过机械的精准定位提高手术的精准性改善过去医生单凭主观判断和手术经验来完成手术操作的状况；另外机器人的高稳定性可以避免因外科医生手臂颤抖引起的误操作，降低手术风险和减少术后并发症的发生率，同时机器人还具有不怕辐射和感染等优点，可替代医生在辐射环境下完成繁重而重复的工作，降低对医生的放射损害，其对于微创外科技术在临床的进一步推广运用具有十分重要的意义和实际应用价值。

目前国内外的骨科手术机器人虽然具有导航指引装置，但其只能完成对手术器械的辅助定位功能，在实际应用中并不能取代医生进行手术操作，虽然能够改善医生的劳动强度，但由于对手术的关键操作仍需要由医生完成，因此手术的准确性依然容易出现偏差，医生的劳动强度比较大。如对于黄韧带骨化症常用的方法为椎板切除术，因骨化的黄韧带与硬脊膜粘连很紧密，甚至骨化可延伸到硬脊膜，稍一不慎即可撕破硬脊膜。在手术过程中，由于目前脊柱手术中，操作椎弓根钉植入手术时，由医生徒手操作，其钻钉道和植钉过程的精度和安全性难以保证。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种脊柱椎板磨削机器人，旨在解决现有脊柱手术中的椎板磨削所存在的劳动强度大以及精度与安全性难以保证的问题。

本发明实施例是这样实现的，提供一种脊柱椎板磨削机器人，其包括用于实现椎板磨削手术的进给机构和用于对所述进给机构导向定位的串联机构，所述串联机构的首端固定，所述串联机构的末端为自由端，所述进给机构可转动地安装在所述串联机构的末端。

进一步地，所述进给机构包括连接座、骨钻、导轨、滑座、丝杆、进给电机、主动轮、从动轮以及红外跟踪靶点；

所述连接座安装在所述串联机构的末端，所述导轨、进给电机以及红外跟踪靶点均固定在所述连接座上，所述骨钻固定安装在所述滑座上，所述滑座可滑动地安装在所述导轨上，所述丝杆与所述滑座螺纹连接，所述丝杆可转动地连接在所述连接座上，并且其通过所述从动轮与所述主动轮传动连接，所述主动轮安装在所述进给电机的输出轴上。

进一步地，所述骨钻通过骨钻夹具可拆卸地安装在所述滑座上。

进一步地，所述滑座上安装有丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接，所述滑座上安装有轴承，所述丝杆的两端安装在所述轴承上。

进一步地，所述串联机构包括底座、第一关节机构、第二关节机构、第三关节机构、第四关节机构以及第五关节机构；

所述第一关节机构可水平转动地安装在所述底座上，所述第二关节机构可竖直摆动地安装在所述第一关节机构上，所述第三关节机构可竖直摆动地安装在所述第二关节机构上，所述第四关节机构可转动地安装在所述第三关节机构上，所述第五关节机构可竖直摆动地安装在所述第四关节机构上，所述进给机构固定安装在所述第五关节机构上。

进一步地，所述第一关节机构包括第一伺服电机、第一谐波减速器、第一编码器以及第一连杆；所述第一编码器安装在所述第一伺服电机上，所述第一伺服电机的输出端与所述第一谐波减速器传动连接，所述第一谐波减速器与所述第一连杆传动连接，驱动所述第一连杆水平转动。