[发明专利]一种并联机械臂3D打印软骨修复装置及方法

权利要求书

1.一种并联机械臂3D打印软骨修复装置，其特征在于，包括并联机械臂、聚焦镜、固化光源、一分三光纤接口、光纤、电机、玻璃容器以及固定架；

所述聚焦镜通过U形卡槽卡在固定夹内部，所述聚焦镜与光纤通过螺纹连接，所述光纤与固化光源通过螺纹连接，所述一分三光纤接口与光纤通过螺纹连接，所述固化光源与并联机械臂顶部通过螺栓连接，所述电机与固定架通过螺栓连接，所述固定架与并联机械臂通过螺栓连接；

所述玻璃容器用于保存打印原材料，充当打印喷头，设在固定架内部，包括推压端与挤出口，所述推压端与电机连接；

所述一分三光纤接口将固化光源发出的光分成三组，固化光通过聚焦镜聚焦在玻璃容器的挤出口，并联机械臂控制挤出口位置，电机对推压端施加压力，挤出打印原材料，原材料在固化光的照射下凝固；

所述固化光源具体为蓝光源；

所述一分三光纤具体将蓝光以120°间隔平均分为三组，并分别通过光纤传入聚焦镜，聚焦镜将蓝光聚焦并从3个方向分别成120°射出照射在所述玻璃容器的挤出口；

所述电机具体为贯通电机；

所述玻璃容器采用可更换注射器，注射器推杆由贯通电机螺杆代替，并且注射器推压端直接连接贯通电机。

2.根据权利要求1所述的一种并联机械臂3D打印软骨修复装置，其特征在于，所述并联机械臂具体为采用步进电机与同步带传送动力，所述步进电机数量为3个。

3.基于权利要求1-2任一项所述的并联机械臂3D打印软骨修复装置的软骨修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用医学成像设备扫描损坏部分组织得到CT/MRI扫描数据，将得到的扫描数据通过医学三维模型重建软件生成组织损坏部位的物理三维模型，并建出待修复部分模型，切片软件根据不同状况生成相应的打印程序；

将装满修复原材料的注射器通过U形卡槽装到固定架上，并控制贯通电机转动，使贯通电机螺杆接触注射器的推压端；

并联机械臂在打印程序的控制下，精确做出相应动作，将注射器移动到打印的初始位置，同时蓝光通过光纤和聚焦镜从三个不同方向聚焦在注射器顶端；

并联机械臂和贯通电机在打印程序的控制下，相互配合，将修复原材料精确地送到软骨破损位置并在蓝光照射下完成光聚合固化，实现软骨破损的精确修复；

修复打印结束，贯通电机反转工作，使贯通电机螺杆反向拉注射器的推压端。