[发明专利]一种临床手术模拟用机械臂及其模拟方法

说明书

本发明公开了一种临床手术模拟用机械臂及其模拟方法，包括操作台，还包括显示屏、摄像机、调节装置、调节机械臂以及夹持装置。本发明通过设置调节机械臂，能够增加夹持装置的灵活度，便于夹爪组夹持的手术器械能够进行升降，通过升降电机释放钢丝绳后，使得配重块的下降能够带动夹爪组下降，配合手术器械的下降移动，同时调节机械臂能够根据手术器械的选择进行切换手术器械，从而医生能够适用真实得到手术器械进行模拟，增加真实度，解决了现有的手术模拟通过虚拟手术系统进行模拟手术场景，可操作性和真实感较差，造成训练效果很差的技术问题。

技术领域

本发明涉及手术模拟用器械技术领域，尤其涉及一种临床手术模拟用机械臂及其模拟方法。

背景技术

医生娴熟的操作手法来自大量的临床经验，随着现代科学技术的不断发展，虚拟现实技术的运用领域变得更加广泛，临床手术对医生在手术技能方面又有了新的要求，将虚拟现实技术的概念、原理和方法运用到外科手术的新型交叉学科称为虚拟手术。

现有临床手术教学时，通过模拟手术场景进行手术教学，一般通过动物活体上手术，使用动物整套内脏的手术训练，使用多种仪器满足内脏血流、压力等其他指标，需要多种医疗器械支持，还需要维持动物内脏的新鲜程度，训练成本高，练习某一种术式，会浪费其他器官，有的医院通过购买虚拟手术系统，一般虚拟手术系统采用键盘、 鼠标的交互方式但是这种方式不够直观，受训者需要较长的时间来熟悉系统的使用方法，降低了可操作性和真实感（即仿真度），跟医生在手术室中的手术操作有较大的差异，培训者在培训过程中不能沉浸在手术场景中，训练效果很差。

发明内容

发明目的：基于现有的手术模拟通过动物活体或者虚拟手术系统进行模拟手术场景，训练成本高，降低了可操作性和真实感，培训者在培训过程中不能沉浸在手术场景中，造成训练效果很差的技术问题，本发明提出了一种临床手术模拟用机械臂及其模拟方法。

技术方案：本发明提出的一种临床手术模拟用机械臂及其模拟方法，包括操作台，还包括显示屏、摄像机、调节装置、调节机械臂以及夹持装置；

所述显示屏固定安装在所述操作台的上表面，所述摄像机固定安装在所述操作台的内底壁；

调节装置，所述调节装置位于所述操作台的上表面，并对两个所述调节机械臂进行位置调节动作，所述调节装置包括转向调节机构和间距调节机构，所述转向调节机构包括用于转向的转环，所述转环的转动对两个所述调节机械臂进行转向调节动作，所述间距调节机构包括用于调节间距的双头丝杆，所述双头丝杆的转动对两个所述调节机械臂之间的间距进行调节动作；

调节机械臂，所述调节机械臂位于所述调节装置的外表面，并对所述夹持装置进行调整动作，所述调节机械臂包括转向机构和升降机构，所述转向机构包括用于转向的转向外壳，所述转向外壳的转动带动所述夹持装置进行切换动作，所述升降机构包括用于升降的配重块，所述配重块的升降带动所述夹持装置进行升降动作；

夹持装置，所述夹持装置包括用于夹持的夹爪组，所述夹持装置位于所述配重块的外表面，所述夹爪组对手术过程中使用手术器械进行夹持动作。

优选地，所述转环的下表面通过轴承与所述操作台的上表面转动连接，所述转环的外表面固定安装有齿环，所述操作台的内底壁固定安装有转向调节电机，所述转向调节电机的输出轴一端贯穿所述操作台的上表面后通过齿轮驱动所述齿环的转动。

通过上述技术方案，通过转环的转动能够调整手术器械的角度，便于模拟手术过程中手术器材应该放置的位置，增加模拟手术的真实性。

优选地，所述间距调节机构还包括限位导轨，所述限位导轨的下表面与所述转环的上表面固定安装，所述限位导轨的外表面滑动插接有支撑板，所述限位导轨的两端通过轴承与所述双头丝杆的两端转动连接，两个所述支撑板的一端分别与所述双头丝杆的两端螺纹连接，所述限位导轨的外侧面固定安装有驱动所述双头丝杆转动的间距调节电机。