[发明专利]一种骨科微创手术用智能机器人系统

说明书

本发明为一种骨科微创手术用智能机器人，包括手术台，与手术台配合地设置有拱形机架，在拱形机架下设置有机械臂机构与工具更换机构；本发明设置了模块化的工具模组，可以将不同类型的手术工具分别安装到机械臂上，以应对不同类型的手术使用；本发明在机械臂的末端设置了机械球形关节，并且与其配合地设置了三轴控制器，能够使操作者如同使用自己的手指一样操作机械手末端，对于提高手术精密度、安全性与成功率有着重要的帮助；本发明还整合了术中影像系统，能够在全程透视的环境下进行手术，提高了手术中的可视化程度，帮助医生更为全面的掌握手术进程。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及了医疗机器人技术领域，具体为一种骨科微创手术用智能机器人系统。

背景技术

随着计算机技术、微电子技术以及医学科学的发展是机器人发展的前进动力，医用机器人得到了很大的发展，并有广泛的应用。目前，医疗机器人的研究主要集中在外科手术机器人、康复机器人、护理机器人和微型机器人等几个方面。其中，根据结构形式的不同外科手术机器人可分为主动式外科手术机器人、主从式外科手术机器人和遥操作式外科手术机器人。

目前骨科手术机器人的发展呈现多方竞争的局面，在各种不同的领域方向上均开发有各种不同类型的骨科机器人，能够适应各种不同的骨科手术需要。

骨科手术目前越来越多地采取微创手术进行治疗，微创手术相比旧骨科手术，具备手术时间短、手术创面小、手术安全系数大等显著优点，对于具备施行骨科微创手术的患者来说，采用微创手术能够减轻患者痛苦，术后恢复良好，越来越受到患者的青睐。

由于微创手术的特殊性，常需要结合影像系统和内窥镜技术，使用特殊的手术器械与临床设备，不能仅凭借医生的双手与简单的骨科工具就完成微创手术；由于骨科微创手术需要同时应用到多种不同领域的技术与工具，因此设计使用能够统合各种不同设备与工具的骨科机器人便成为了研究骨科微创手术的不二之选；目前骨科手术机器人已有较多的成熟产品，但是对于微创手术而言，目前的骨科机器人仍具有精度不够高、功能不够完备，仅能针对单一的某种手术，泛用性较低，功能集成度不够高等的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种设计更加模块化，能够适应更多种不同类型的骨科微创手术，同时具备更高精度与更高可操控性的骨科微创手术用智能机器人系统。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种骨科微创手术用智能机器人系统，包括手术台机构，其特征在于：手术台机构包括手术台底座，手术台底座上固定设置有手术台；手术台底座上还设置有手术机器人机构，手术机器人机构包括拱形机架；拱形机架上设置有手术机械臂，拱形机架上与手术机械臂配合地设置有工具更换机构；与手术机器人机构配合的设置有操作台，操作台上设置有与手术机械臂配合的三轴控制器与显示器。

优选地，手术台包括手术台支撑底座，手术台支撑底座上设置有滑轨；与手术台支撑底座配合地设置有手术台板，手术台板底设置有与滑轨配合的滑块结构，滑块结构上设置有滑动齿条；手术台支撑底座内设置有手术台伺服电机，手术台伺服电机的输出轴上固定设置有齿轮，齿轮与滑动齿条互相啮合；手术台板顶面上设置有固定结构。

优选地，手术台底座上设置有机架轨道，机架轨道内设置有轨道齿条；拱形机架包括对称设置的左臂与右臂，左臂和右臂之间通过设置在其顶部的拱形段结构连接；拱形机架的左臂与右臂的底端均设置有与机架轨道配合的机架滑块结构，拱形机架的左臂与右臂内均设置有机架伺服电机，机架伺服电机的输出轴通过齿轮与轨道齿条互相啮合；拱形机架的拱形段底部设置有手术机械臂，拱形段底部与手术机械臂配合地设置有工具更换机构。