[发明专利]一种介入手术机器人主端操作手柄

说明书

一种介入手术机器人主端操作手柄，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端操作手柄的操作信息，并执行相应动作，其特征在于，包括机架、装设于机架上的操作杆、角度检测装置、以及位移检测装置，所述角度检测装置及位移检测装置分别检测操作杆的转动角度及移动距离。本发明介入手术机器人主端操作手柄通过设置旋转编码器、水平编码器及力矩反馈装置，其中，旋转编码器计算操作杆的旋转角度，并将旋转运动信息传递给从端机器人，所述水平编码器计算操作杆的移动距离，并将轴向运动信息传达给从端机器人。利用旋转编码器和水平编码器实现操作指令的精准传达。

技术领域

本发明涉及一种医疗器械机器人领域装置，尤其涉及一种介入手术机器人主端操作手柄。

背景技术

对于血管介入手术中医生需要长期接收X射线的辐射，为了工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，使得医生则在射线环境之外对其控制。目前，控制的方式有两种，一种是触摸屏，另外一种是操作手柄。操作手柄一方面对手术机器人发布操作命令，例如导丝的进退、转动等，另外一方面需要将导丝导管遇到的阻力反馈到操作者的手上，从而使其能够产生临场感，就好像操作者用自己的手在操作导管一样。但目前的操作受设计结构的影响，在精度上存在一定误差，给操作者带来困扰。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种新型的介入手术机器人主端操作手柄。

一种介入手术机器人主端操作手柄，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端操作手柄的操作信息，并执行相应动作，其特征在于，包括机架、装设于机架上的操作杆、角度检测装置、以及位移检测装置，所述角度检测装置及位移检测装置分别检测操作杆的转动角度及移动距离。

进一步地，还包括装设于操作杆上并可随操作杆移动的滑套及与滑套配合安装的力矩反馈装置，所述从端机器人记录血管介入时的阻力，并将阻力信息反馈给力矩反馈装置，力矩反馈装置根据阻力大小，给操作杆提供一个反向力。

进一步地，所述机架设有一杆芯，所述操作杆包括手柄本体，所述手柄本体可以沿杆芯的轴心转动及滑动。

进一步地，所述手柄本体包括调位帽及连接于调位帽一端的调位杆，所述角度检测装置设有码盘，所述码盘装设于调位杆上并随操作杆同步转动。在操作过程中，手柄本体相对旋转编码器可以轴向位移滑动、手柄本体可以带动旋转编码器一起转动。

进一步地，所述机架上设有限位块，所述限位块在位移方向对角度检测装置的码盘进行限位。

进一步地，所述滑套包括第一外套、第二外套、连接第一外套和第二外套的连接架，所述第一外套、第二外套分别套设于调位杆及杆芯上，操作杆在进行水平移动时，带动滑套进行同步移动。

进一步地，所述第二外套的内侧设有不规则孔，所述杆芯的外圆周表面设有限位面，当第二外套与杆芯配合安装时，不规则孔与限位面相互限位，从而使滑套只能沿杆芯进行移动而不能在杆芯上进行转动。

进一步地，所述力矩反馈装置包括驱动齿条、力矩电机、连接驱动齿条和固定于力矩电机的齿轮组，所述驱动齿条装设于滑套上。

进一步地，所述驱动齿条设有并排分布的卡齿，驱动齿条上的卡齿与齿轮组咬合。

进一步地，所述位移检测装置设有码盘，所述位移检测装置的码盘装设于驱动齿条上。

综上所述，本发明介入手术机器人主端操作手柄通过设置旋转编码器、水平编码器及力矩反馈装置，其中，旋转编码器计算操作杆的旋转角度，并将旋转运动信息传递给从端机器人，所述水平编码器计算操作杆的移动距离，并将轴向运动信息传达给从端机器人。利用旋转编码器和水平编码器实现操作指令的精准传达，所述力矩电机提供一种反向推力，所述从端机器人记录介入时的阻力，并将阻力信息反馈给力矩电机，实现主端操作手柄力推送反馈，增加临场感，提高手术安全，实用性强，具有较强的推广意义。

附图说明