[发明专利]一种用于虚拟腹腔镜手术的力反馈系统

摘要

一种用于虚拟腹腔镜手术的力反馈系统，其包括：机械子系统以及电气子系统；所述机械子系统用于实现拟腹腔镜手术过程中的俯仰、伸缩、自转、剪切、横滚五自由度运动，并采集运动过程中的力反馈；所述电气子系统用于实现采集拟腹腔镜手术过程中的俯仰、伸缩、自转、剪切、横滚五自由度运动过程的数据信息，对手术场景进行模拟，并提供将反馈力分解到各个运动自由度上去的驱动指令。

主权项

1.一种用于虚拟腹腔镜手术的力反馈系统，其特征在于，其包括：/n机械子系统以及电气子系统；/n所述机械子系统用于实现拟腹腔镜手术过程中的俯仰、伸缩、自转、剪切、横滚五自由度运动，并采集运动过程中的力反馈；/n所述电气子系统用于实现采集拟腹腔镜手术过程中的俯仰、伸缩、自转、剪切、横滚五自由度运动过程的数据信息，对手术场景进行模拟，并提供将反馈力分解到各个运动自由度上去的驱动指令；/n所述机械子系统包括：一对相对设置的机械操作手，机械操作手包括主轴、横板、平台、挡板、U型连接杆、横向轴和机箱转动轴；/n所述主轴顶部连接手术器械，所述主轴顶部还设有第一线轮组、第一驱动执行元件和第一信号采集元件，用以采集手术器械的剪切运动偏转角度和执行剪切运动的力反馈；/n主轴上部有横板，下部连接平台，所述横板和平台之间设有第二线轮组、第二驱动执行元件、第二信号采集元件、第三驱动执行元件、第三线轮组、第三信号采集元件和主轴滑块，所述横板和平台之间通过两块挡板连接；第二线轮组、第二驱动执行元件和第二信号采集元件，用以采集主轴自转运动偏转角度和执行自转运动的力反馈；第三线轮组、第三驱动执行元件和第三信号采集元件，用以采集主轴伸缩运动位置数据和执行伸缩运动的力反馈；/n两块所述挡板外接U型连接杆，U型连接杆一侧连接横向轴，所述U型导杆的一侧还设有第四线轮组、第四驱动执行元件和第四信号采集元件，用以采集主轴俯仰运动偏转角度和执行俯仰运动的力反馈；/nU型连接杆背部与机箱转动轴连接，以及设有第五线轮组、第五驱动执行元件和第五信号采集元件，用以采集主轴横滚运动偏转角度和执行横滚运动的力反馈，所述第五驱动执行元件、所述机箱转动轴均与所述主轴垂直设置。/n