[发明专利]运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器在审
申请号: | 201910373134.0 | 申请日: | 2019-05-06 |
公开(公告)号: | CN110141366A | 公开(公告)日: | 2019-08-20 |
发明(设计)人: | 黄立昊;李奇钟;胡昌平;雷沛东;郑钢铁;张萍;周博达;周杰 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | A61B34/35 | 分类号: | A61B34/35;A61B90/00 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 黄德海 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 导管 导丝 遥控系统 旋转器 血管介入手术 力传感器 六自由度 遥控指令 运动控制 直接传递 直线移动 信息流 机器人 端点位置 手术操作 信号反馈 运动分解 运动规划 实测 检测 安全 | ||
1.一种运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,包括:
导丝/导管旋转器,所述导丝/导管旋转器用于接收遥控系统发出的旋转遥控指令,并根据所述旋转遥控指令,对固定在所述导丝/导管旋转器上的导丝/导管进行旋转;
导丝/导管直线运动器,所述导丝/导管直线运动器用于接收所述遥控系统发出的直线运动遥控指令,并根据所述直线运动遥控指令,对安装在所述导丝/导管直线运动器上的所述导丝/导管旋转器进行直线移动,从而带动所述导丝/导管直线移动;
六自由度力传感器,所述六自由度力传感器安装在导丝/导管夹持装置的基座上,用于检测所述导丝/导管在旋转运动或直线运动中受到的阻力,并产生力信号反馈给所述遥控系统,以使所述遥控系统根据力信号和实测端点位置的X光图像信号进行运动规划与运动分解。
2.根据权利要求1所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述导丝/导管旋转器包括旋转驱动力矩电机和旋转数字编码器,所述旋转数字编码器与所述旋转驱动力矩电机相连,用于测量所述旋转驱动力矩电机的转子转动角度和速度并反馈给所述遥控系统,以使所述遥控系统将接收的转动角度和速度信息与输出的旋转遥控指令对比,以对旋转遥控指令修正。
3.根据权利要求2所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述转子通过所述六自由度力传感器与所述导丝/导管夹持装置连接。
4.根据权利要求1所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述导丝/导管夹持装置为锥形分瓣式夹持装置,并采用电控方式锁定或松开。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述导丝/导管直线运动器包括直线运动驱动电机组件、滑动平台和直线运动传感器,所述导丝/导管旋转器固定在所述滑动平台上,所述直线运动驱动电机组件驱动所述滑动平台做直线运动,所述直线运动传感器测量所述滑动平台运行行程并反馈给所述遥控系统,以使所述遥控系统将接收的所述滑动平台的运行行程信息与输出的直线运动遥控指令对比,以对直线运动遥控指令修正。
6.根据权利要求5所述运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述直线运动驱动电机组件包括直线运动驱动电机和滑动支撑导轨,所述滑动平台安装在所述滑动支撑导轨上,所述滑动平台在所述直线运动驱动电机的驱动下沿所述滑动支撑导轨做直线运动。
7.根据权利要求6所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,还包括机械臂,所述机械臂与所述滑动支撑导轨相连,以驱动所述滑动支撑导轨做直线运动。
8.根据权利要求6所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述滑动支撑导轨的两端分别安装有行程开关,当所述滑动平台碰到所述行程开关时,所述行程开关发出行程信号给所述遥控系统。
9.根据权利要求5所述的运动控制信息流直接传递的血管介入手术机器人执行器,其特征在于,所述导丝/导管旋转器包括导管旋转器和导丝旋转器,所述导管旋转器位于所述导丝旋转器之前,所述导丝经过Y阀控制器穿过所述导管;相应地,所述导丝/导管直线运动器包括两个所述直线运动驱动电机组件、两个所述滑动平台和两个所述直线运动传感器,两个所述直线运动驱动电机组件分别相应一一对应地驱动两个所述滑动平台做直线运动,两个所述滑动平台分别固定安装所述导管旋转器和所述导丝旋转器,两个所述直线运动传感器分别相应一一对应地测量两个所述滑动平台运行行程并反馈给所述遥控系统。
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