[发明专利]基于双平行四边形RCM机构的穿刺机器人的进针装置

说明书

本发明公开了一种基于双平行四边形RCM机构的穿刺机器人的进针装置，其特征在于，包括双平行四边形RCM机构及可转动设置在所述双平行四边形RCM机构上的进针机构，所述双平行四边形RCM机构用于调整所述穿刺针的进针姿态。本发明通过双平行四边形RCM机构对穿刺针的进针姿态进行调节，能保证进针点位置固定、穿刺针的进针角度能实现任意调节，实现精准穿刺进针；本发明通过设置弹针组件，能实现穿刺针的快速进针，能减轻人体的疼痛感；而后再通过驱动组件实现平稳慢速的进针，直到病灶点。本发明结构简单，传动效率高，操作方便，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种基于双平行四边形RCM机构的穿刺机器人的进针装置。

背景技术

微创手术是利用细长的杆状手术工具通过人体表面的微小切口探入体内进行手术操作的。与传统的开口手术相比，它可以减少手术切口及手术疤痕、缩短恢复时间、减少出血量及并发症等；可以看出，微创手术具有开口手术所无法比拟的优越性，因此受到了广大患者和医生的青睐，目前微创技术已经在多个临床领域中得到应用。

但目前的微创手术基本上是由经验丰富的医师来完成，但现实情况是，经验丰富的医师有限，穿刺手术过程持续时间较长，医师的精力有限，从而限制了微创手术的推广。由于微创手术所具有的优点，及其在操作上存在的这些困难，也使得医生期望获得辅助设备以方便实施并能够在更多领域中开展这类手术。将机器人技术与传统的微创技术相结合的穿刺针机器人被普遍认为是一种有效地解决传统微创技术缺点的方法。穿刺针机器人一般包括机器人手臂、设置在机器人手臂末端的进针装置，进针装置一般包括RCM机构及设置在RCM机构上的穿刺针机构。如果机构的某一部分或某一点在运动过程中始终通过远离机构本身的一个固定点(或被约束在一个非常小的空间内)，并且该点无物理铰链约束，那么这类机构就可以称为“远端虚拟支点机构”(Remote Center of Motion，RCM机构)。这类机构的特点恰好与微创手术的操作特征相吻合，它在微创手术机器人中获得巨大成功。RCM机构利用结构自身的约束实现的微创手术机器人未引入冗余的自由度，而是依靠特殊设计的机构使机器人的一部分在运动过程中始终通过空间的固定点。机器人手臂可自由移动，用于实现穿刺点的定位，RCM机构则用于对穿刺针的穿刺姿态(穿刺角度)进行调节，穿刺针机构用于最终实现穿刺进行，使穿刺针达到病灶点。但现有的进针装置存在结构复杂、进针模式单一(缺乏快速进针模式，病人穿刺疼痛感强烈)、不方便控制、穿刺针姿态调节精准度和便捷度低等问题，难以满足穿刺针机器人的应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于双平行四边形RCM机构的穿刺机器人的进针装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于双平行四边形RCM机构的穿刺机器人的进针装置，包括双平行四边形RCM机构及可转动设置在所述双平行四边形RCM机构上的进针机构，

所述进针机构包括盒体、沿长度方向设置于所述盒体内的直线导轨、设置在所述直线导轨上的进针滑块、内端设置在所述进针滑块上且外端沿长度方向穿出所述盒体的穿刺针及用于驱动所述进针滑块在所述直线导轨上滑动的驱动组件；

所述双平行四边形RCM机构用于调整所述穿刺针的进针姿态。

优选的是，所述进针滑块包括滑动设置在所述直线导轨上的下滑块、开设在所述下滑块的上表面上的滑槽、滑动设置在所述滑槽内的上滑块及固接在所述上滑块上的穿刺针固定座，所述穿刺针的内端设置在所述穿刺针固定座上；所述穿刺针固定座侧部设置有挡板。

优选的是，所述盒体内还设置有弹针组件，所述弹针组件包括设置在所述进针滑块侧部的电磁铁及设置在所述电磁铁上的电磁铁导杆，所述电磁铁导杆垂直设置于所述挡板的侧部，用于推动所述上滑块在所述滑槽内滑动。

优选的是，所述滑槽的两端均设置有用于对所述上滑块进行限位的限位块。

优选的是，所述盒体上设置有供所述穿刺针穿出的穿刺针导向座。