[发明专利]一种介入手术机器人手臂系统

说明书

本发明公开了一种介入手术机器人手臂系统，包括躯干部、手臂部和手腕部；它们之间相互关联，组成了可以实现介入手术的机器人手臂系统；该手臂系统下方有轮子，可以在导管床旁边做小范围的移动，用于扩展推进机构的活动范围；因为导丝在导管后方，所有机器人可以通过轮子移动到导丝的位置来进行手术，就像医生的脚一样；在手腕处有和推进机构连接的装置，采用插拔式的安装方式，可以快速完成推进机构的安装或更换；机器人的手臂有多个自由度，可以灵活的适应病人各个位置的导管和导丝的夹取；整个机器人各个部分配合工作，就可以完成医生在介入手术中的主要操作动作。

技术领域

本发明涉及微创血管介入手术领域，涉及对于介入手术的手臂系统，以 及对机器人推进机构的辅助定位和控制技术。

背景技术

心脑血管微创介入疗法是针对心脑血管疾病的主要治疗手段。和传统外 科手术相比，有着切口小、术后恢复时间短等明显优势。心脑血管介入手术 是由医生手动将导管、导丝以及支架等器械送入病患体内来完成治疗的过程。

介入造影手术存在以下两点问题：

第一，在手术过程中，由于DSA会发出X射线，医生体力下降较快，注意 力及稳定性也会下降，将导致操作精度下降，易发生因推送力不当引起的血 管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故，导致病人生命危险。

第二，长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及 急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象，已经成为 损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。

通过借助机器人技术能够有效应对这一问题，还可以大幅提高手术操作 的精度与稳定性，同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害，降低术中事 故的发生几率。因此，心脑血管介入手术辅助机器人越来越多的被人们所关 注，逐渐成为当今各科技强国在医疗机器人领域的重点研发对象。

介入手术根据作用的部位和病情又分为很多类型，比如心血管介入，外 周介入等。不同的介入手术采用的操作方法不一样，因此采用的机器人的结 构不同。

因此，如何提供一种通用的、灵活的手臂系统来辅助机器人的推进机构 完成整个手术过程，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种介入手术机器人手臂系统，旨在解决上述 技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种介入手术机器人手臂系统，其特征在于，包括：躯干部、手臂部和 手腕部；

所述躯干部包括躯干支架，所述躯干支架底部固定有底板，所述底板四 角转动连接有四个麦克纳姆轮；所述躯干支架顶面固定有电机固定架；所述 电机固定架的顶面固定有第一伺服电机，所述第一伺服电机的动力输出轴穿 过所述电机固定架指向所述躯干支架的顶面；所述第一伺服电机的动力输出 轴端头固定有第一齿轮；所述躯干支架顶面转动连接有与所述第一齿轮啮合 的第二齿轮；所述第二齿轮的顶面通过丝杠固定座固定连接有竖直布置的丝 杠；所述丝杠上螺纹连接有丝杠滑块；所述躯干支架顶面与所述丝杠对应的 内侧壁上分别固定有两个滑轨滑块；

所述手臂部包括升降平台，所述升降平台的两侧壁通过竖向固定的第一 直线导轨与所述滑轨滑块滑动连接，所述升降平台的后背板与所述丝杠滑块 固定连接；所述升降平台的顶面固定有两条与所述第一直线导轨垂直的第二 直线导轨；所述第二直线导轨上的滑块固定连接有伸缩臂，所述伸缩臂向远 离所述躯干支架的方向延伸；所述伸缩臂的顶面沿所述第二直线导轨的方向 间隔固定有第一电机支架和齿轮支架；所述第一电机支架上固定有同步带电 机，所述齿轮支架转动连接有水平布置的旋转轴，所述同步带电机的动力输 出轴端头和所述旋转轴的端头均固定有同步带齿轮；两个所述同步带齿轮上 套设有同步带；所述升降平台的顶面固定有压块支架，所述压块支架与压块 配合固定，夹紧所述同步带；