[发明专利]机器人辅助带锁髓内钉正骨手术医疗系统

摘要

机器人辅助带锁髓内钉正骨手术医疗系统，它涉及带锁髓内钉正骨手术由机器人辅助的医疗系统。本发明从手端(80)的医用牵引复位并联机器人1设置在多功能自动手术床(15)的端侧，正骨调整机构(2)设置在医用牵引复位并联机器人(1)上，正骨固定机构(3)设置在多功能自动手术床(15)上的一侧，高精度全自动C形臂X光机(4)设在多功能自动手术床(15)的边侧，导航机器人(5)设在多功能自动手术床(15)的另一边侧，机器人控制器(13″)的双向端口与主手控制站(17)的双向端口相连接，从手控制站(16)与主手控制站(17)之间通过网络(90)相连接。本发明具有通用性强，手术效果好，降低手术费用，减轻病人痛苦，减少医生的放射线损伤，实现正骨手术的模拟教学训练和远程治疗的优点。

主权项

1、机器人辅助带锁髓内钉正骨手术医疗系统，它由从手端(80)和主手端(70)组成，从手端(80)由医用牵引复位并联机器人(1)、正骨调整机构(2)、正骨复位机构(3)、高精度全自动C形臂X光机(4)、导航机器人(5)、CCD摄像机(6)、高速图像采集卡(7)、图像处理单元(8)、机构控制单元(9)、位置传感器(10)、力传感器(11)、位置/力信号采集卡(12)、机器人控制器(13)、伺服、力控制单元(14)、多功能自动手术床(15)、从手控制站(16)、位置传感器(10′)、力传感器(11′)、位置/力信号采集卡(12′)、机器人控制器(13′)、伺服、力控制单元(14′)组成；其特征是主手端(70)由主手控制站(17)、虚拟手术仿真系统(18)、监视器(19)、遥操作并联主手(20)、力传感器(11″)、位置/力信号采集卡(12″)、机器人控制器(13″)、伺服、力控制单元(14″)、位置传感器(10″)、图像处理单元(8′)组成；从手端(80)的医用牵引复位并联机器人(1)设置在多功能自动手术床(15)的端侧，正骨调整机构(2)设置在医用牵引复位并联机器人(1)上，正骨固定机构(3)设置在多功能自动手术床(15)上的一侧，高精度全自动C形臂X光机(4)设在多功能自动手术床(15)的边侧，导航机器人(5)设在多功能自动手术床(15)的另一边侧，高精度全自动C形臂X光机(4)的输出端与高速图像采集卡(7)的输入端(a)相连接，CCD摄像机(6)的输出端与高速图像采集卡(7)的输入端(b)相连接，高速图像采集卡(7)的输出端与图像处理单元(8)的输入端相连接，图像处理单元(8)的输出端与从手控制站(16)的输入端(z)相连接，机构控制单元(9)的双向端口(C)与CCD摄像头(6)的双向端口相连接，机构控制单元(9)的双向端口(d)与高精度全自动C形臂X光机(4)的双向端口相连接，机构控制单元(9)的双向端口(y)与从手控制站(16)的双向端口(k)相连接，位置传感器(10)的输出端与位置/力信号采集卡(12)的输入端(e)相连接，位置传感器(10)的输出端(f)与导航机器人(5)的输入端相连接，导航机器人(5)的输出端与力传感器(11)的输入端相连接，力传感器(11)的输出端与位置/力信号采集卡(12)的输入端相连接，位置/力信号采集卡(12)的输出端与机器人控制器(13)的输入端(h)相连接，机器人控制器(13)的输出端与伺服、力控制单元(14)的输入端相连接，伺服、力控制单元(14)的输出端与导航机器人(5)的输入端(g)相连接，机器人控制器(13)的双向端口(j)与从手控制站(16)的双向端口(m)相连接，医用牵引复位并连机器人(1)上的输出端与位置传感器(10′)的输入端相连接，位置传感器(10′)的输出端与位置/力信号采集卡(12′)的输入端相连接，位置/力信号采集卡(12′)的输出端与机器人控制器(13′)的输入端相连接，机器人控制器(13′)的输出端与伺服、力控制单元(14′)的输入端相连接，伺服、力控制单元(14′)的输出端与医用牵引复位并联机器人(1)的输入端相连接，医用牵引复位并联机器人(1)的输出端(o)与力传感器(11′)的输入端相连接，力传感器(11′)的输出端与位置/力信号采集卡(12′)的输入端(p)相连接，机器人控制器(13)的双向端口(q)与从手控制站(16)的双向端口(n)相连接；主手端(70)的遥操作并联主手(20)的输出端与力传感器(11″)的输入端相连接，力传感器(11″)的输出端与位置/力信号采集卡(12″)的输入端(S)相连接，遥操作并联主手(20)的输出端与位置传感器(10″)的输入端相连接，位置传感器(10″)的输出端与位置/力信号采集卡(12″)的输入端相连接，位置/力信号采集卡(12″)的输出端与机器人控制器(13″)的输入端相连接，机器人控制器(13″)的输出端与伺服、力控制单元(14″)的输入端相连接，伺服、力控制单元(14″)的输出端与遥操作并联主手(20)的输入端相连接，机器人控制器(13″)的双向端口与主手控制站(17)的双向端口相连接，主手控制站(17)的输出端(w)与虚拟手术仿真系统(18)的输入端相连接，主手控制站(17)的输出端(t)与图像处理单元(8′)的输入端相连接，图像处理单元(8′)的输出端与虚拟手术仿真系统(18)的输出端共同接入监视器(19)；从手控制站(16)与主手控制站(17)之间通过网络(90)相连接。