[实用新型]一种穿刺机器人及其机械臂用进针系统

说明书

本实用新型公开了一种穿刺机器人及其机械臂用进针系统，包括设于机械臂上的针体；机械臂包括夹持座和中段夹持部，夹持座上设有第一压力检测装置；控制装置根据第一压力检测装置的压力信号控制机械臂带动针体进行相应的动作。在针体的中段套装中段夹持部对针体进行夹持，防止针体受到人体肌肉和组织的阻力而发生弯曲形变，增加针体的刚性，降低针尖至针体中段的穿刺路径的误差，使得穿刺更加精准，并通过在夹持座上设置第一压力检测装置对针体的行进压力进行检测，以当针体在进针过程中遇到脏器或器官时，通过控制装置控制机械臂带动针体进行相应的动作，及时调整针体的进针路径，以对脏器或器官进行有效规避。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种机械臂用进针系统，还涉及一种包括上述机械臂用进针系统的穿刺机器人。

背景技术

穿刺机器人机械臂多采用5或6自由度高精度机械手臂作为持针机构。该持针机构可以固定普通穿刺针针壳或柔性针针壳，可以通过调整进针倾向自由度、进针角度自由度、进针运动自由度等自由度，使固定普通穿刺针针壳或柔性针针壳沿规划路径向靶点进针。机械臂的样式多种多样，有柔性机械臂，有圆弧形固定座支撑的多自由度机械臂等等。其主要目的，是能够固定穿刺针沿规划路径前进，高精度的达到靶点，尽可能的减小进针的偏移，并在进针过程中规避重要血管或脏器。

由于组织形变、组织非均匀分布等特点使得穿刺针针尖受力不均匀，针体发生弯曲变形，导致穿刺轨迹并非完全的直线，针尖与目标靶点位置产生偏差。另外，目前的多自由度机械臂持针机构的设计，多是紧握针尾，只有一个握针点，穿刺针刚性不足，导致穿刺速度变慢、无法达到机械臂的最大功率等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种机械臂用进针系统，以解决现有进针系统在进针过程中穿刺针刚性不足、自身发生柔性变形导致进针偏移量较大等问题。本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述机械臂用进针系统的穿刺机器人。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种机械臂用进针系统，包括：

设于机械臂上的针体；

所述机械臂包括用于对所述针体的末端进行固定的夹持座和用于与所述针体的中段套装并对其进行夹持的中段夹持部，所述夹持座上设有用于对所述针体的行进压力进行测量的第一压力检测装置；

与所述第一压力检测装置连接的控制装置，所述控制装置根据所述第一压力检测装置的压力信号控制所述机械臂带动所述针体进行相应的动作。

可选地，所述控制装置包括：

用于接收所述第一压力检测装置发送的第一压力信号，当所述第一压力信号的第一压力值大于第一预设压力值，则发送启动信号至报警装置报警和/或发送停止信号至所述机械臂运动控制单元的第一压力判断单元；

用于根据所述第一压力判断单元的停止信号、控制所述机械臂停止动作的机械臂运动控制单元。

可选地，所述控制装置还包括：

用于接收图像扫描装置扫描的所述针体在待作业体内与作业点间的影像信息，并根据所述图像扫描装置发送的所述影像信息进行判断，当所述影像信息中所述针体与所述作业点间的预估路径与所述针体的预设规划路径间的误差值小于等于预设误差值时，发送控制信号至路径处理单元的影像信息判断单元；

用于根据所述影像信息判断单元发送的控制信号，根据所述影像信息对所述针体在待作业体内至作业点间的实际路径进行计算，得到实际路径信息，控制所述机械臂运动控制单元带动所述针体根据所述实际路径信息进行进针的所述路径处理单元。

可选地，所述影像信息判断单元还用于：