[发明专利]一种圆柱坐标多点位穿刺操作机器人

说明书

本发明公开了一种圆柱坐标多点位穿刺操作机器人，包括：两个直线移动模组、弧形导轨、圆弧齿圈、滚轮模组、弧线滑动部件和末端穿刺机构，弧形导轨的两端分别与对应的一个直线移动模组的输出端固定连接，圆弧齿圈的两端分别与对应的一个直线移动模组的输出端固定连接，圆弧齿圈平行设置于弧形导轨前侧，弧形导轨前侧滑动连接有若干个弧线滑动部件，每个弧线滑动部件前侧均固定连接有一滚轮模组，每个滚轮模组均与圆弧齿圈啮合配合，每个滚轮模组前侧均固定连接有一末端穿刺机构。本发明结构简单，空间紧凑，能够在CT扫描孔空间工作，在实时CT图像引导下实现末端穿刺机构的准确定位，具有精度高、结构简单、安装空间紧凑以及灵活性高等优点。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，更具体地说是涉及一种圆柱坐标多点位穿刺操作机器人。

背景技术

图像引导的经皮穿刺手术是诊断和治疗肿瘤的重要手段，具有创伤小、恢复迅速、并发症少等优点，可以完成放疗、活检、消融等医疗操作。然而传统穿刺手术只能完成单病灶穿刺治疗，且穿刺定位精度会受到医生手部的生理性颤抖影响。穿刺机器人能够自动准确完成穿刺针定位，且可以实现多个穿刺针的同时操作，对提高穿刺成功率和手术效率有着重要意义。

经检索，申请号为202210270966.1的中国发明专利，提供了一种肺穿刺手术机器人，包括立柱，分别设置了沿z轴、y轴和x轴丝杠和滑块进行多维度调节，多调节四杠的末端还设置有机械臂，所述机械臂的端部与穿刺针的一端固定连接，所述穿刺针沿z轴方向延伸，所述滚动支撑架上还设置有支撑板，所述支撑板上设置有通孔，所述穿刺针的针尖通过通孔向z轴延申。然而，上述专利中使用丝杠与滑块实现直角坐标系下的穿刺针定位移动，整体体积较大，因此对于安装空间要求相对较大，且上述专利无法实现多个穿刺针同时操作。

因此，如何提供一种工作空间紧凑，能够实现多个穿刺针同时操作的圆柱坐标多点位穿刺操作机器人是本领域亟需解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种圆柱坐标多点位穿刺操作机器人，目的就是为了解决现有技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种圆柱坐标多点位穿刺操作机器人，包括：左右对称设置的两个直线移动模组、弧形导轨、圆弧齿圈、滚轮模组、弧线滑动部件和末端穿刺机构；所述弧形导轨的两端分别与对应的一个所述直线移动模组的输出端固定连接；所述圆弧齿圈的两端分别与对应的一个所述直线移动模组的输出端固定连接；所述圆弧齿圈平行设置于所述弧形导轨前侧；所述弧形导轨前侧滑动连接有若干个所述弧线滑动部件；每个所述弧线滑动部件前侧均固定连接有一所述滚轮模组；每个所述滚轮模组均与所述圆弧齿圈啮合配合；每个所述滚轮模组前侧均固定连接有一所述末端穿刺机构。

优选地，每个所述直线移动模组均包括直线模组电机、前端盖、后端盖、直线模组丝杠、直线导轨和直线滑动部件；所述直线模组丝杠转动连接于所述前端盖和所述后端盖之间；所述直线模组电机固定连接于所述前端盖远离所述后端盖的一侧，且所述直线模组电机的输出端通过联轴器与所述直线模组丝杠的一端连接；所述直线滑动部件螺纹连接于所述直线模组丝杠上；所述直线导轨设置于所述前端盖和所述后端盖之间，且所述直线导轨的两端分别固定连接于所述前端盖的下部和所述后端盖的下部；所述直线滑动部件设置于所述直线导轨上方，且所述直线滑动部件滑动连接于所述直线导轨上。

优选地，所述弧形导轨和所述圆弧齿圈均垂直设置于所述直线滑动部件顶端；所述弧形导轨和所述圆弧齿圈同轴设置。

优选地，每个所述滚轮模组均包括滚轮模组电机、滚柱齿轮和滚动支撑架；所述滚动支撑架固定连接于所述弧线滑动部件前侧；所述末端穿刺机构固定连接于所述滚动支撑架前侧；所述滚动支撑架内部设有容纳腔体；所述滚柱齿轮通过转轴转动连接于所述滚动支撑架的容纳腔体中；所述滚柱齿轮设置于所述圆弧齿圈上方并与所述圆弧齿圈啮合配合；所述滚轮模组电机固定连接于所述滚动支撑架前侧，且所述滚轮模组电机通过转轴与所述滚柱齿轮传动连接。