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CN115530987A - 一种智能微创手术机器人及其方式 - Google Patents

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CN115530987A
CN115530987A CN202211310599.XA CN202211310599A CN115530987A CN 115530987 A CN115530987 A CN 115530987A CN 202211310599 A CN202211310599 A CN 202211310599A CN 115530987 A CN115530987 A CN 115530987A
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puncture
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Shandong Zhuoye Medical Technology Co ltd
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    • A61B34/30Surgical robots

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Abstract

本发明公开了一种智能微创手术机器人及其方式,本发明涉及医疗器械技术领域。该智能微创手术机器人及其方式,通过设置组织力反馈、感应皮肤、3D相机以及力控,感应皮肤与自动避障配合能够使得机械臂在行进过程中不会遇到障碍而造成损伤,组织力反馈和力控能够实时监测机械臂端部受力情况并反馈给人工智能,以此调整机械臂的前进方向,此外,3D相机和2D相机能够实时监测患者躯体移动幅度和变化情况,便于医生寻找穿刺实际以及调整穿刺方案,有效避免了现有手术方式导致的医疗风险,极大缩短了手术时间,降低了手术操作难度,减少了实施手术需要配备医生数量,并使手术完全符合术前治疗计划的要求从而提高了治疗效果,减轻了术中压力和负担。

Description

一种智能微创手术机器人及其方式
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体为一种智能微创手术机器人及其方式。
背景技术
在肿瘤微创手术中常实施放射性粒子植入术、冷冻消融术、射频消融术、纳米刀等微创治疗方式(以下简称“植入器械”),以往手术实施多依赖于医生凭经验穿刺或在3D打印模板的辅助下穿刺。医生凭经验穿刺手术风险极高,而且由于人手的误差,穿刺精准度低,治疗效果差;3D打印模板虽然提高了穿刺精准度,但术前准备时间较长,每例手术都需要定制式的设计和生产模板,时效性极差,并且,如果病人病情发生变化,则3D打印模板无法继续使用。
现有医疗手术机器人的主要作用是辅助医生对靶区进行导航精准定位,当遇到多针穿刺有遮挡,周围手术环境有变化等情况时,机器人无法做出自主的响应和调整,从而引发医疗事故,现有肿瘤微创手术、脊柱微创手术、神外微创手术(以下简称“手术”)都需要对靶区进行精准定位,而现有手术机器人对手术现场环境无法综合感知及响应,导致手术达不到安全、精准、疗效确切的目标,从而影响病患治疗和学术发展。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种智能微创手术机器人及其方式,解决了以往手术机器人存在的精准度低、手术风险高、疗效差、及时性手术的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种智能微创手术机器人及其方式,包括工作台以及通过支架固定在工作台上的显示器,所述工作台内置有控制箱、配重、手术计划软件、工控机以及应急电源,所述工作台上设有与控制箱配合的六轴或七轴的机械臂,所述机械臂每轴上均设有组织力反馈、且机械臂表面固定有由多个传感器集成的感应皮肤,所述机械臂末端侧壁固定有3D相机和2D相机、且3D相机内置有视觉跟随传感器部件,所述机械臂末端固定有力控,力控底部设有快速安装组件、并通过快速安装组件固定有夹具,所述夹具端部上侧设有包括卡条的卡接组件、且通过卡条固定有支撑组件,所述夹具上固定有内置激光传感器等集成传感器部件的自动避障。
优选的,所述快速安装组件包括固定安装在力控底部的安装壳,所述安装壳两侧向外凸起形成安装口、且通过安装口滑动连接有卡块,所述安装口端部铰接有转板、且转板与卡块之间铰接有拉杆,所述安装口内部插接有挡板、且拉杆上套设有两端抵接在挡板和卡块侧壁的第一弹簧,所述卡块端部呈尖端设置、且端部上侧开设有呈弧形设置的锁槽。
优选的,所述夹具上端一侧贯穿开设有与卡块配合的滑槽,所述夹具内部沿轴心方向开设有竖槽、且夹具下端一侧开设有与竖槽连通的横槽,所述横槽和竖槽内部开设有与卡块配合的自锁部。
优选的,所述自锁部包括滑动插接在竖槽内部的锁芯、且锁芯上端凹槽内部固定有两个对称设置的锁杆,所述夹具下壁固定有密封竖槽的第一密封块,所述卡块端部上侧开设有与锁杆配合的弧形锁槽,所述夹具内部设有插接在横槽内部的齿板、且锁芯下端呈轴齿轮设置并与齿板啮合,所述齿板靠近卡接组件的一端延伸出横槽、且另一端固定有限位齿板滑动的端块,所述夹具固定有密封横槽的第二密封块、且第二密封块与齿板之间设有推块。
优选的,所述推块包括外盒、滑动连接在外盒一端的推板和设置在外盒内部的第二弹簧,所述第二弹簧的两端分别抵接在外盒内壁和推板的端部,所述外盒端部和推板的端部分别抵接在第二密封块内壁和齿板侧面。
优选的,所述夹具顶端开设有倒角、且卡块端部靠近夹具的一侧呈倾斜设置,所述齿板延伸出横槽的一端设有弧形面,所述转板顶端呈J型设置。
优选的,所述卡接组件包括固定安装在夹具一端上侧的螺纹筒、且多个卡条呈环形阵列固定安装在螺纹筒顶部,所述螺纹筒外部螺纹套设有螺母,所述卡条呈倒L型设置、且卡条端部固定有第一摩擦块,所述支撑组件设置在卡条内壁。
优选的,所述支撑组件包括固定安装在卡条内壁的滑轨、滑动连接在滑轨上的滑块和铰接在滑块上的铰接杆,所述铰接杆呈两端设置、且铰接杆的端部铰接在卡条端部下侧,所述铰接杆中部铰接有第二摩擦块,所述铰接杆两段侧壁固定连接有第三弹簧。
本发明还公开了一种智能微创手术机器人使用方式,具体包括以下步骤:
S1,医生将机器人推到CT床旁边并使用3D相机拍摄患者进行自动注册,将扫描的影像输入工控机并使用手术计划软件根据治疗需求规划手术方案,显示器接受并显示CT影像和手术计划方案;
S2,根据手术方案将不同的夹具通过快速安装组件安装到力控上,经过人工智能分析后引导机械臂安装设定的穿刺角度和方位进行姿势调整,在机械臂调整姿势过程中,感应皮肤和自动避障配合使得机械臂自动避开障碍物或者停机等待人工处置,直到机械臂端部夹具位移到患者躯体表面合适位置;
S3,手术进行前,2D相机捕获穿刺器械图像,通过穿刺器械外留长度判断器械穿刺深度,同时捕获分析患者每秒呼吸情况分析得出患者呼吸规律,将以上结果通过显示器进行公示,指导医生选择合适穿刺时机和适当穿刺深度;
S4,手术过程中,患者体位发生变化时,3D相机内置的视觉跟随传感器部件通过实时监测患者体位信息得出患者身体移动数据信息,在患者躯体位移量较大时,人工智能发出预警并暂停手术等待重新进行手术扫描,当患者躯体位移量较小时,人工智能得出修正参数并发送给机械臂进行调整。
在一种可能的实施方式中,在S4中,当医生通过卡接组件固定好相关穿刺引导设备后,使用人员通过穿刺引导设备插入穿刺机械时,机械臂各个轴和力控能够实时监测机械臂受力情况,以此判断机械臂端部穿刺部位的组织类型,并向人工智能提供修正参数并决定是否改变穿刺路径。
有益效果
本发明提供了一种智能微创手术机器人及其方式。与现有技术相比具备以下有益效果:
(1)、该智能微创手术机器人及其方式,通过设置组织力反馈、感应皮肤、3D相机以及力控,3D相机能够与工作台内部人工智能配合收集患者躯体信息,然后指导机械臂移动到患者躯体表面合适位置引导医生操作,同时感应皮肤与自动避障配合能够使得机械臂在行进过程中不会遇到障碍而造成损伤,组织力反馈和力控能够实时监测机械臂端部受力情况并反馈给人工智能,以此调整机械臂的前进方向,此外,3D相机和2D相机能够实时监测患者躯体移动幅度和变化情况,便于医生寻找穿刺实际以及调整穿刺方案,有效避免了现有手术方式导致的医疗风险,极大缩短了手术时间,降低了手术操作难度,减少了实施手术需要配备医生数量,并使手术完全符合术前治疗计划的要求从而提高了治疗效果,减轻了术中压力和负担。
(2)、该智能微创手术机器人及其方式,通过设置快速安装组件,当使用人员因为手术种类不同需要更换不同的夹具时,使用人员可以向外转动转板带动卡块脱离夹具,夹具就能够从安装壳中快速脱离,同时使用人员只需要将新夹具插入安装壳中并旋转,卡块就能够在第一弹簧的推动下插入夹具的滑槽内部,以此将夹具稳定安装在安装壳内部,有效减少了医生更换夹具的时间,使得医生术前准备时间变短,有效提升了医疗效率。
(3)、该智能微创手术机器人及其方式,通过设置卡接组件和支撑组件,医生再将穿刺引导筒插入卡条之间后可以转动螺母抵住卡条,卡条受迫变形后能够收缩夹住穿刺引导装置,使得穿刺引导筒稳定停留在螺纹筒内部,在卡条变形过程中,第二摩擦块能够贴在穿刺引导筒表面并迫使铰接杆转动拉伸第三弹簧,此时变形第三弹簧的回拉力使得第二摩擦块紧密贴在穿刺引导筒外壁上,有效避免穿刺引导筒出现晃动,有效增加医生穿刺成功率。
(4)、该智能微创手术机器人及其方式,通过设置自锁部,当穿刺引导筒贯穿插入螺纹筒内部后,穿刺引导筒会抵住齿板端部使得齿板在横槽内部滑动,移动的齿板带动啮合的锁芯转动并带动锁杆转动,锁杆在转动之后会转到卡块上锁槽内部,以此使得卡块稳定停留在夹具横槽内部防止夹具脱离,在医生取下穿刺引导筒的情况下是无法更换夹具的,以此避免医生遗忘固定在夹具上的穿刺引导筒,有效提升手术安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的图1中A部位放大图;
图3为本发明的机械部端部局部放大图;
图4为本发明的自锁部爆炸结构示意图;
图5为本发明的夹具剖视图;
图6为本发明的快速安装组件剖面结构示意图;
图7为本发明的锁芯结构示意图;
图8为本发明的卡块结构示意图;
图9为本发明夹具剖面连接示意图;
图10为本发明的推块结构示意图;
图11为本发明的卡接组件结构示意图;
图12为本发明的卡条结构示意图。
图中:1、工作台;2、显示器;3、机械臂;4、组织力反馈;5、感应皮肤;6、3D相机;7、2D相机;8、力控;9、快速安装组件;91、安装壳;92、卡块;921、锁槽;93、转板;94、拉杆;95、第一弹簧;96、挡板;10、夹具;101、横槽;102、竖槽;103、滑槽;11、锁芯;111、锁杆;12、第一密封块;13、齿板;14、推块;141、外盒;142、推板;143、第二弹簧;15、端块;16、第二密封块;17、卡接组件;171、螺纹筒;172、卡条;173、螺母;174、第一摩擦块;18、支撑组件;181、滑轨;182、滑块;183、铰接杆;184、第三弹簧;185、第二摩擦块;19、自动避障。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12,本发明提供两种技术方案:一种智能微创手术机器人式,具体包括以下实施例:
实施例1
一种智能微创手术机器人,包括工作台1以及通过支架固定在工作台1上的显示器2,工作台1内置有控制箱、配重、手术计划软件、工控机以及应急电源,工作台1上设有与控制箱配合的六轴或七轴的机械臂3,使用人员可以通过工控机控制机械臂3进行运动,同时机械臂3的重型被配重调整到工作台1上,以此避免工作台1翻覆;机械臂3每轴上均设有组织力反馈4、且机械臂3表面固定有由多个传感器集成的感应皮肤5,在机械臂3伸展过程中,感应皮肤5能够实时监测机械臂3表面受力情况并将情况反馈给人工智能,以调整机械臂3进给方向以避免机械臂3受到阻碍而停止移动或造成损坏。
机械臂3末端侧壁固定有3D相机6和2D相机7、且3D相机6内置有视觉跟随传感器部件,机械臂3末端固定有力控8,力控8内置有力传感器,能够实时得出受力情况并反馈给人工智能,力控8底部设有快速安装组件9、并通过快速安装组件9固定有夹具10,使用人员能够通过快速安装组件9更换不同的夹具10,便于医生根据诊疗方案不同及时更换不同手术器械,夹具10端部上侧设有包括卡条172的卡接组件17,卡接组件17能够快速固定穿刺引导筒,便于确定医生下针角度,夹具10上固定有内置激光传感器等集成传感器部件的自动避障19,自动避障19内置的激光测距仪等集成传感器部件,可正向检测夹具10运动方向上是否存在障碍物和距离,提前向机器人预警,根据手术规划决定停止待机人工处置还是自主绕过障碍物,并指挥机械臂3进行姿态调整,最终使机械臂3的轴向方向符合植入器械进针路径角度的要求。
手术计划软件作为机器人大脑,医生运行手术计划软件后导入患者影像数据,并根据实际治疗要求规划手术穿刺路径,通过整合3D相机6、2D相机7、组织力反馈4、机械臂3控制等信息,分析计算后指挥机械臂3按照医生手术规划逐步实施穿刺的精准定位动作,并控制各子系统间协同工作。
视觉跟随传感器部件可实时监测患者体位的信息,并实时比对患者身体移动方向、角度、距离、高度、速度等信息,得出患者位移偏移量,并把数据传送给机器人,机器人根据偏移量大小决定下一步动作,如果偏移量较大,则发出预警并暂停手术等待患者重新进行影像扫描,如果偏移量轻微,则把修正参数发送给机械臂3进行调整,最终使机械臂3的轴向方向总是符合植入器械进针路径角度的要求。
快速安装组件9包括固定安装在力控8底部的安装壳91,安装壳91两侧向外凸起形成安装口、且通过安装口滑动连接有卡块92,安装口端部铰接有转板93、且转板93与卡块92之间铰接有拉杆94,安装口内部插接有挡板96、且拉杆94上套设有两端抵接在挡板96和卡块92侧壁的第一弹簧95,卡块92端部呈尖端设置、且端部上侧开设有呈弧形设置的锁槽921,在没有外力时,第一弹簧95保持自然长度使得转板93贴在安装口表面,此时卡块92会伸到安装壳91内部,当使用人员压住转板93使其转动时,转板93会带动拉杆94位移并压缩第一弹簧95,此时卡块92就会从安装壳91中部回缩到安装口内部。
夹具10上端一侧贯穿开设有与卡块92配合的滑槽103,夹具10内部沿轴心方向开设有竖槽102、且夹具10下端一侧开设有与竖槽102连通的横槽101,所述横槽101和竖槽102内部开设有与卡块92配合的自锁部,自锁部能够锁住夹具10与安装壳91,进一步提升夹具10的安装稳定性。
自锁部包括滑动插接在竖槽102内部的锁芯11、且锁芯11上端凹槽内部固定有两个对称设置的锁杆111,夹具10下壁固定有密封竖槽102的第一密封块12,第一密封块12使得锁杆111稳定停留在竖槽102内部;卡块92端部上侧开设有与锁杆111配合的弧形锁槽921,锁芯11转动时能够将锁杆111移动到锁槽921内部,以此使得锁芯11与卡块92连接在一起,避免卡块92与锁芯11分开。
夹具10内部设有插接在横槽101内部的齿板13、且锁芯11下端呈轴齿轮设置并与齿板13啮合,齿板13靠近卡接组件17的一端延伸出横槽101、且另一端固定有限位齿板13滑动的端块15,端块15能够限制齿板13位移距离以防止齿板13脱离横槽101,夹具10固定有密封横槽101的第二密封块16、且第二密封块16与齿板13之间设有推块14,齿板13受外力压迫缩回横槽101内部时会带动锁芯11转动,以此使得锁芯11与卡块92卡接。
为保持齿板13在没有外力情况下处于伸出横槽101的状态,推块14包括外盒141、滑动连接在外盒141一端的推板142和设置在外盒141内部的第二弹簧143,第二弹簧143的两端分别抵接在外盒141内壁和推板142的端部,外盒141端部和推板142的端部分别抵接在第二密封块16内壁和齿板13侧面,第二弹簧143能够向两侧顶动外盒141和推板142,由于外盒141外部抵住第二密封块16,此时推板142就会向外推动齿板13使得齿板13伸出横槽101。
为便于夹具10插入安装壳91内部,夹具10顶端开设有倒角、且卡块92端部靠近夹具10的一侧呈倾斜设置,夹具1在插入安装壳91内部后会抵在卡块92斜面上并迫使卡块92缩回安装口内部,便于夹具1完全插入安装壳91内部,齿板13延伸出横槽101的一端设有弧形面,转板93顶端呈J型设置,便于使用人员转动转板93。
卡接组件17包括固定安装在夹具10一端上侧的螺纹筒171、且多个卡条172呈环形阵列固定安装在螺纹筒171顶部,螺纹筒171外部螺纹套设有螺母173,卡条172呈倒L型设置、且卡条172端部固定有第一摩擦块174,当使用人员需要将穿刺引导筒安装在卡接组件内部时,可以将穿刺引导筒插在螺纹筒171内部并转动螺母173,螺母173会抵住卡条172并迫使卡条172变形收缩夹住穿刺引导筒,此时穿刺引导筒就会被稳定固定在螺纹筒171内部,便于医生通过穿刺引导筒的帮助进行穿刺。
本发明实施例中开公开了一种智能微创手术机器人的使用方式,具体包括以下步骤:
S1,医生将机器人推到CT床旁边并使用3D相机6拍摄患者进行自动注册,将扫描的影像输入工控机并使用手术计划软件根据治疗需求规划手术方案,显示器2接受并显示CT影像和手术计划方案;
S2,根据手术方案将不同的夹具10通过快速安装组件9安装到力控8上,经过人工智能分析后引导机械臂3安装设定的穿刺角度和方位进行姿势调整,在机械臂3调整姿势过程中,感应皮肤5和自动避障19配合使得机械臂3自动避开障碍物或者停机等待人工处置,直到机械臂3端部夹具10位移到患者躯体表面合适位置;
S3,手术进行前,2D相机捕获穿刺器械图像,通过穿刺器械外留长度判断器械穿刺深度,同时捕获分析患者每秒呼吸情况分析得出患者呼吸规律,将以上结果通过显示器2进行公示,指导医生选择合适穿刺时机和适当穿刺深度;
S4,手术过程中,患者体位发生变化时,3D相机6内置的视觉跟随传感器部件通过实时监测患者体位信息得出患者身体移动数据信息,在患者躯体位移量较大时,人工智能发出预警并暂停手术等待重新进行手术扫描,当患者躯体位移量较小时,人工智能得出修正参数并发送给机械臂3进行调整。
在一种可能的实施方式中,在S4中,当医生通过卡接组件17固定好相关穿刺引导设备后,使用人员通过穿刺引导设备插入穿刺机械时,机械臂3各个轴和力控8能够实时监测机械臂3受力情况,以此判断机械臂3端部穿刺部位的组织类型,并向人工智能提供修正参数并决定是否改变穿刺路径。
实施例2
本实施例区别于实施例一的技术方案包括:卡条172侧壁设有支撑组件18,支撑组件18包括固定安装在卡条172内壁的滑轨181、滑动连接在滑轨181上的滑块182和铰接在滑块182上的铰接杆183,铰接杆183呈两端设置、且铰接杆183的端部铰接在卡条172端部下侧,铰接杆183中部铰接有第二摩擦块185,铰接杆183两段侧壁固定连接有第三弹簧184,在使用人员转动螺母173收缩卡条172过程中,第二摩擦块185会贴在穿刺引导筒表面,在卡条172与穿刺引导筒之间距离逐渐缩小的同时铰接杆183会逐渐伸直,此时铰接杆183会向两端拉伸第三弹簧184,伸长的第三弹簧184回拉力使得第二摩擦块185更为紧密地贴合在穿刺引导筒表面,有效防止穿刺引导筒在工作时出现晃动,有效提升了手术操作安全性。
在S2中,使用人员通过卡接组件17更换夹具10上不同规格的穿刺引导筒时,卡条172在收缩夹住穿刺引导筒的同时,支撑组件18也能够辅助夹紧穿刺引导筒,以此使得穿刺引导筒被稳定固定在螺纹筒171内部,进一步增加穿刺成功概率。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能微创手术机器人,包括工作台(1)以及通过支架固定在工作台(1)上的显示器(2),其特征在于:所述工作台(1)内置有控制箱、配重、手术计划软件、工控机以及应急电源,所述工作台(1)上设有与控制箱配合的六轴或七轴的机械臂(3),所述机械臂(3)每轴上均设有组织力反馈(4)、且机械臂(3)表面固定有由多个传感器集成的感应皮肤(5),所述机械臂(3)末端侧壁固定有3D相机(6)和2D相机(7)、且3D相机(6)内置有视觉跟随传感器部件,所述机械臂(3)末端固定有力控(8),所述力控(8)底部设有快速安装组件(9)、并通过快速安装组件(9)固定有夹具(10),所述夹具(10)端部上侧设有包括卡条(172)的卡接组件(17)、且通过卡条(172)固定有支撑组件(18),所述夹具(10)上固定有内置激光传感器等集成传感器部件的自动避障(19)。
2.根据权利要求1所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述快速安装组件(9)包括固定安装在力控(8)底部的安装壳(91),所述安装壳(91)两侧向外凸起形成安装口、且通过安装口滑动连接有卡块(92),所述安装口端部铰接有转板(93)、且转板(93)与卡块(92)之间铰接有拉杆(94),所述安装口内部插接有挡板(96)、且拉杆(94)上套设有两端抵接在挡板(96)和卡块(92)侧壁的第一弹簧(95),所述卡块(92)端部呈尖端设置、且端部上侧开设有呈弧形设置的锁槽(921)。
3.根据权利要求2所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述夹具(10)上端一侧贯穿开设有与卡块(92)配合的滑槽(103),所述夹具(10)内部沿轴心方向开设有竖槽(102)、且夹具(10)下端一侧开设有与竖槽(102)连通的横槽(101),所述横槽(101)和竖槽(102)内部开设有与卡块(92)配合的自锁部。
4.根据权利要求3所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述自锁部包括滑动插接在竖槽(102)内部的锁芯(11)、且锁芯(11)上端凹槽内部固定有两个对称设置的锁杆(111),所述夹具(10)下壁固定有密封竖槽(102)的第一密封块(12),所述卡块(92)端部上侧开设有与锁杆(111)配合的弧形锁槽(921),所述夹具(10)内部设有插接在横槽(101)内部的齿板(13)、且锁芯(11)下端呈轴齿轮设置并与齿板(13)啮合,所述齿板(13)靠近卡接组件(17)的一端延伸出横槽(101)、且另一端固定有限位齿板(13)滑动的端块(15),所述夹具(10)固定有密封横槽(101)的第二密封块(16)、且第二密封块(16)与齿板(13)之间设有推块(14)。
5.根据权利要求4所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述推块(14)包括外盒(141)、滑动连接在外盒(141)一端的推板(142)和设置在外盒(141)内部的第二弹簧(143),所述第二弹簧(143)的两端分别抵接在外盒(141)内壁和推板(142)的端部,所述外盒(141)端部和推板(142)的端部分别抵接在第二密封块(16)内壁和齿板(13)侧面。
6.根据权利要求5所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述夹具(10)顶端开设有倒角、且卡块(92)端部靠近夹具(10)的一侧呈倾斜设置,所述齿板(13)延伸出横槽(101)的一端设有弧形面,所述转板(93)顶端呈J型设置。
7.根据权利要求1所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述卡接组件(17)包括固定安装在夹具(10)一端上侧的螺纹筒(171)、且多个卡条(172)呈环形阵列固定安装在螺纹筒(171)顶部,所述螺纹筒(171)外部螺纹套设有螺母(173),所述卡条(172)呈倒L型设置、且卡条(172)端部固定有第一摩擦块(174),所述支撑组件(18)设置在卡条(172)内壁。
8.根据权利要求7所述的一种智能微创手术机器人,其特征在于:所述支撑组件(18)包括固定安装在卡条(172)内壁的滑轨(181)、滑动连接在滑轨(181)上的滑块(182)和铰接在滑块(182)上的铰接杆(183),所述铰接杆(183)呈两端设置、且铰接杆(183)的端部铰接在卡条(172)端部下侧,所述铰接杆(183)中部铰接有第二摩擦块(185),所述铰接杆(183)两段侧壁固定连接有第三弹簧(184)。
9.一种实施权利要求1-8任一项所述的一种智能微创手术机器人的方式,具体包括以下步骤:
S1,医生将机器人推到CT床旁边并使用3D相机(6)拍摄患者进行自动注册,将扫描的影像输入工控机并使用手术计划软件根据治疗需求规划手术方案,显示器(2)接受并显示CT影像和手术计划方案;
S2,根据手术方案将不同的夹具(10)通过快速安装组件(9)安装到力控(8)上,经过人工智能分析后引导机械臂(3)安装设定的穿刺角度和方位进行姿势调整,在机械臂(3)调整姿势过程中,感应皮肤(5)和自动避障(19)配合使得机械臂(3)自动避开障碍物或者停机等待人工处置,直到机械臂(3)端部夹具(10)位移到患者躯体表面合适位置;
S3,手术进行前,2D相机捕获穿刺器械图像,通过穿刺器械外留长度判断器械穿刺深度,同时捕获分析患者每秒呼吸情况分析得出患者呼吸规律,将以上结果通过显示器(2)进行公示,指导医生选择合适穿刺时机和适当穿刺深度;
S4,手术过程中,患者体位发生变化时,3D相机(6)内置的视觉跟随传感器部件通过实时监测患者体位信息得出患者身体移动数据信息,在患者躯体位移量较大时,人工智能发出预警并暂停手术等待重新进行手术扫描,当患者躯体位移量较小时,人工智能得出修正参数并发送给机械臂(3)进行调整。
10.根据权利要求9所述的一种智能微创手术机器人的使用方式,其特征在于:在S4中,当医生通过卡接组件(17)固定好相关穿刺引导设备后,使用人员通过穿刺引导设备插入穿刺机械时,机械臂(3)各个轴和力控(8)能够实时监测机械臂(3)受力情况,以此判断机械臂(3)端部穿刺部位的组织类型,并向人工智能提供修正参数并决定是否改变穿刺路径。
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