[发明专利]一种可实时检测器械盒安装状态的机械手

说明书

一种可实时检测器械盒安装状态的机械手，其包括机械臂、驱动模块、器械驱动盒、器械盒和转接板，所述驱动模块设置在所述机械臂上，且能在所述机械臂上运动，其特征在于，所述直线驱动模块上设置有器械驱动盒，所述器械驱动盒上连接有器械盒和转接板，所述器械驱动盒内装配有不受电磁场干扰，且能够实时地检测手术器械安装状态的传感系统。

技术领域

本发明涉及外科手术用的医疗器械领域，尤其是涉及一种可实时检测器械盒安装状态的机械手。

背景技术

腹腔内窥手术临床中，手术机器人在微创手术中，应用得到越来越广泛的应用，其中，如何快速、准确确定手术器械是否安装到位，是必须解决的技术难题。在内窥镜手术机器人使用中，手术器械盒作为耗材与手术机器人的器械驱动盒通过快拆接口进行组装，由于手术机器人要求具有很高的可靠性与安全性，故需要对手术器械盒的安装状态进行检测。

现有的内窥镜手术机器人采用的是霍尔效应传感器以非接触方式检测手术器械的装配状态。虽然，现有技术中给出了利用非接触式的霍尔效应传感器进行手术器械安装位置判断的解决方案，但是，作为手术机器人的技术现状中，不可避免的大量设置直流电机、各种感应元器件，都将产生一定的磁场感应，这些电磁场复合势必产生难以预料也无法控制的电磁环境，这些都将给霍尔效应传感器的应用造成困扰。实际应用中，一方面，手术机器手中包含有大量的微型直流电机，以及大量的各类传感器，及各种电子元器件，其必然会在手术机械手周围产生复杂的磁场环境；另一方面，来自手术室周边环境的电磁干扰复杂且难以预测和控制，也包括来自自然环境的电磁干扰，这些因素都将不同程度的干扰和影响基于霍尔传感器进行器械盒安装状态判断的准确性和可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的一个目的在于提供其能够不受外界电磁环境干扰的影响，也不对外产生电磁干扰的可实时检测器械盒安装状态的机械手

本发明的又一目的是提供一种可实时检测器械盒安装状态的机械手，其能够灵敏、可靠的检测手术器械安装到手术机器人上的装配状态，从而检测转接板和器械盒的安装是否在正确的工作位置，而且能够实时监测转接板和器械盒在使用过程中是否松动，是否在正确的工作位置。

本发明的又一目的是提供一种可实时检测器械盒安装状态的机械手，其能够根据手术器械装配的位置与接触式传感系统输出的电信号成线性关系，从而提高检测的可靠性和准确性。

为达到上述发明目的，本发明提供一种可实时检测器械盒安装状态的机械手，其包括机械臂、驱动模块、器械驱动盒、器械盒和转接板，所述驱动模块设置在所述机械臂上，且能在所述机械臂上运动，所述直线驱动模块上设置有器械驱动盒，所述器械驱动盒上连接有器械盒和转接板，所述器械驱动盒内装配有不受电磁场干扰，且能够实时地检测手术器械安装状态的传感系统。

进一步地，所述传感系统包括传感部件，所述传感部件可以为接触式传感部件或飞行时间传感部件或电感式传感部件。

进一步地，所述传感系统包括：

随动装置，所述随动装置至少包括一可随检测目标物运动的导杆，所述导杆的末端具有一弹性压块；

所述接触式传感部件与所述弹性压块相抵接，以判断手术器械的安装状态；

数据采集与处理系统，至少包括采集电路、主控芯片，所述采集电路可以获取接触式传感部件的原始数据，所述主控芯片用以计算接触式传感部件相应压力值，并通过与系统内预置的压力阈值对比以判断手术器械的安装状态。

可选择地，所述传感系统包括：

随动装置，所述随动装置至少包括一可随检测目标物运动的导杆；

所述飞行时间传感部件或电感式传感部件设置在电路板上，用以测量所述导杆底端面与电路板之间的距离；