[发明专利]基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统

说明书

本发明公开了一种基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统，包括工作台、安装于工作台上的多自由度机械臂以及安装于机械臂末端的喷头，所述喷头用于喷射原材料并在工作台上沉积形成产品。本发明中使用多自由度关节式机械臂进行材料沉积可以显著扩展增材制造工艺的能力，利于在复杂的非平面层上沉积材料，可形成具有曲率的复杂几何形状的结构；相比于传统平面层材料沉积工艺，通过六自由度关节式机械臂配合喷头可获得正确的打印纤维取向，可以明显的提高骨骼的结构强度；利于打印的骨骼能够沿着三维曲线定位纤维。

技术领域

本发明涉及软骨修复技术领域，特别涉及一种基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统。

背景技术

现有的软骨修复通常采用增材制造设备，其逐层的水平铺设粉末并烧结以实现软骨的修复；由于骨骼形状相比一般零件更为复杂，表面由许多复杂的曲面组成，使用传统打印方法很难保证打印骨骼的表面的质量，仅使用平面水平层构造部件限制了基于材料沉积的增材制造工艺的能力，无法适用于对自由度要求较高的复杂工况。

因此，为解决以上问题，需要一种基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统，该装置采用多自由度机械臂实现多自由度的软骨修复，可适用于复杂的修复工况。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统，该装置采用多自由度机械臂实现多自由度的软骨修复，可适用于复杂的修复工况。

本发明的基于多视角融合软骨修复手术机器人平台系统，包括工作台、安装于工作台上的多自由度机械臂以及安装于多自由度机械臂末端的喷头，所述喷头用于喷射原材料并在工作台上沉积形成产品。

进一步，还包括直线驱动装置，所述喷头包括喷射筒、安装于喷射筒底部的喷射针以及滑动配合安装于喷射筒内的活塞，所述直线驱动装置安装于多自由度机械臂末端并用于驱动活塞在喷射筒内滑动。

进一步，所述多自由度机械臂的末端安装有3D工业相机。

进一步，所述工作台上安装有深度相机，所述深度相机朝向喷头拍摄。

进一步，所述工作台上安装有相机支架，所述深度相机安装于相机支架上并斜向下朝向喷头。

进一步，所述多自由度机械臂末端安装有槽钢状的夹板，所述夹板侧向开口，所述直线驱动装置安装于夹板内腔中，所述直线驱动装置的驱动端穿过夹板的底部与活塞驱动配合。

进一步，所述夹板侧部连接有侧挡板，所述喷射筒固定连接于侧挡板上。

进一步，所述工作台下方设置有储物箱。

进一步，所述储物箱底部安装有滚轮。

进一步，所述直线驱动装置的驱动端连接有用于检测驱动力的压力传感器。

本发明的有益效果：

本发明中使用多自由度机械臂进行材料沉积可以显著扩展增材制造工艺的能力，利于在复杂的非平面层上沉积材料，可形成具有曲率的复杂几何形状的结构；相比于传统平面层材料沉积工艺，通过多自由度机械臂配合喷头可获得正确的打印纤维取向，可以明显的提高骨骼的结构强度；使得打印的骨骼能够沿着三维曲线定位纤维；另外喷头采用挤压式喷头，大大简化了喷头的结构，利于控制喷头的运行轨迹。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图；

图2为局部结构示意图；

具体实施方式