[发明专利]一种用于前列腺介入的超声探头位姿调整装置

摘要

本发明涉及了一种用于前列腺介入的超声探头位姿调整装置，由超声探头位置调整机构、超声探头姿态调整机构、超声探头进给与自转机构以及超声探头四部分组成；本发明采用被动式操作方式，具有八个自由度，可以调整超声探头的位置和姿态，并能实现超声探头的进给与自转；并联球铰链机构使用球铰链连接提高了位置调整的灵活性，超声探头姿态调整机构中包含远心端平行四边形机构可实现超声探头绕空间固定点为球心的姿态调整，增加手术的安全性，减轻患者痛苦；制动器的使用可以使本发明处于锁定状态，使超声探头在工作范围之内的任意位姿保持悬停，不再需要医生一直手持，大大降低劳动强度，提高手术精度，而且医生也可以腾出双手进行别的操作，减少辅助手术的医护人员数量。

主权项

一种用于前列腺介入的超声探头位姿调整装置，包括超声探头位置调整机构（1）、超声探头姿态调整机构（2）、超声探头进给与自转机构（3）和超声探头（4），其特征在于：所述的超声探头位置调整机构（1）包括滑移机构（1‑1）和球铰链并联机构（1‑2），超声探头姿态调整机构（2）包括俯仰角调整关节（2‑1）、俯仰角关节连接扣（2‑2）和方位角调整机构（2‑3）；所述的滑移机构（1‑1）包括M4梅花手拧螺栓（1‑1‑1）、圆形压紧板（1‑1‑2）、U型固定座（1‑1‑3）、工型连接座（1‑1‑4）、导轨（1‑1‑5）、滑动座（1‑1‑6）、制动器I安装板（1‑1‑7）、调节螺钉（1‑1‑8）、制动器I（1‑1‑9）、齿轮安装轴（1‑1‑10）、齿轮（1‑1‑11）和齿条（1‑1‑12）；所述的球铰链并联机构（1‑2）包括十字型底座I（1‑2‑1）、连接杆（1‑2‑2）、辅助连杆（1‑2‑3）、气弹簧筒（1‑2‑4）、气弹簧杆（1‑2‑5）、十字型压紧板（1‑2‑6）、十字型底座II（1‑2‑7）、舵机固定座（1‑2‑8）、凹槽压紧块（1‑2‑9）、凸轮（1‑2‑10）、舵机（1‑2‑11）和舵机安装板（1‑2‑12）；所述的俯仰角调整关节（2‑1）包括制动器II（2‑1‑1）、法兰座（2‑1‑2）、阻尼环顶丝（2‑1‑3）、滚针轴承（2‑1‑4）、阻尼环（2‑1‑5）和俯仰转轴（2‑1‑6）；所述的方位角调整机构（2‑3）包括制动器III（2‑3‑1）、制动器III安装板（2‑3‑2）、连杆安装座（2‑3‑3）、连杆旋转轴（2‑3‑4）、碟簧（2‑3‑5）、纵向连杆（2‑3‑6）、横向连杆（2‑3‑7）和末端连接杆（2‑3‑8）；所述的超声探头进给与自转机构（3）包括转动环（3‑1）、M5梅花手拧螺栓（3‑2）、固定环（3‑3）、档杆（3‑4）、转动筒（3‑5）、橡胶夹紧块（3‑6）、橡胶夹紧块安装销（3‑7）、钢片（3‑8）、M5顶丝（3‑9）和橡胶块（3‑10）；所述的滑移机构（1‑1）通过圆形压紧板（1‑1‑2）和U型固定座（1‑1‑3）安装在手术床上，球铰链并联机构（1‑2）的十字型底座I（1‑2‑1）通过螺栓螺母固定在滑移机构（1‑1）的滑动座（1‑1‑6）上，俯仰角关节连接扣（2‑2）通过螺钉固定在十字型底座II（1‑2‑7）上，俯仰角调整关节（2‑1）通过俯仰角关节连接扣（2‑2）固定在十字型底座II顶面（1‑2‑7‑1）上，四个螺钉拧在十字型底座II（1‑2‑7）的螺纹孔（1‑2‑7‑2）中可以压紧俯仰角关节连接扣（2‑2），方位角调整机构（2‑3）的连杆安装座（2‑3‑3）安装在俯仰角调整关节（2‑1）的俯仰转轴（2‑1‑6）上，超声探头进给与自转机构（3）通过螺钉安装在方位角调整机构（2‑3）的末端连接杆（2‑3‑8）上，超声探头（4）通过橡胶夹紧块（3‑6）安装在超声探头进给与自转机构（3）的转动筒（3‑5）中；所述的连接杆（1‑2‑2）的两端设置为球形，连接杆（1‑2‑2）通过球铰链连接分别嵌入在十字型底座I（1‑2‑1）和十字型底座II（1‑2‑7）上，连接杆（1‑2‑2）上设置有连杆平面（1‑2‑2‑1），四个辅助连杆（1‑2‑3）通过螺栓螺母分别装配在连接杆（1‑2‑2）的连杆平面（1‑2‑2‑1）上，可以让两个连接杆（1‑2‑2）的轴线保持平行，十字型底座I（1‑2‑1）、十字型底座II（1‑2‑7）和两个连接杆（1‑2‑2）组成平行四边形机构，从而使十字型底座I侧面（1‑2‑1‑2）、十字型底座II侧面（1‑2‑7‑3）和辅助连杆（1‑2‑3）互相保持平行，进而保证十字型底座I底面（1‑2‑1‑1）和十字型底座II顶面（1‑2‑7‑1）保持平行；气弹簧筒（1‑2‑4）通过球铰链连接嵌入在十字型底座I（1‑2‑1）上，气弹簧杆（1‑2‑5）的一端安装在气弹簧筒（1‑2‑4）的内腔中，另一端通过球铰链连接嵌入在十字型底座II（1‑2‑7）中，两个气弹簧杆（1‑2‑5）可以在气弹簧筒（1‑2‑4）中伸缩，从而调整十字型底座II（1‑2‑7）的位置以及十字型底座II侧面（1‑2‑7‑3）相对于十字型底座I侧面（1‑2‑1‑2）的倾斜角度；T型压紧板（1‑2‑6）通过螺钉固定在十字型底座I侧面（1‑2‑1‑2），防止连接杆（1‑2‑2）和气弹簧筒（1‑2‑4）脱离十字型底座I（1‑2‑1），T型压紧板（1‑2‑6）通过螺钉固定在十字型底座II侧面（1‑2‑7‑3），防止连接杆（1‑2‑2）和气弹簧杆（2‑4）脱离十字型底座II（1‑2‑7）；舵机固定座（1‑2‑8）通过螺栓螺母安装在气弹簧筒（1‑2‑4）上，舵机安装板（1‑2‑12）通过螺钉固定在舵机固定座（1‑2‑8）上，舵机（1‑2‑11）通过螺栓螺母固定在舵机安装板（1‑2‑12）上，凸轮（2‑8）安装在舵机（1‑2‑11）的转轴上，凹槽压紧块（1‑2‑9）通过螺栓螺母装配在舵机固定座（1‑2‑8）上，当舵机（1‑2‑11）带动凸轮（1‑2‑10）旋转时，凹槽压紧块（1‑2‑9）可以沿径向压紧或松开气弹簧杆（1‑2‑5），使球铰链并联机构（1‑2）处于锁死或松开状态。