一种远程控制骨科机器人导针装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种远程控制骨科机器人导针装置。

背景技术

骨科微创手术中，对医生来说最大的挑战第一个是他的眼的缺失，第二个是他的手的不稳定性，医术再高明的骨外科医生眼睛也无法穿透人体的表皮组织，无法看到骨骼内部结构手部动作控制也无法达到微米级精准，如果固定不准确，有可能触碰到神经或者血管，有导致神经瘫痪、死亡的风险，然而骨科手术(辅助)机器人却能弥补人类的局限。

骨科手术(辅助)机器人能穿透人体表皮组织看到内部骨骼结构，动作精度达到0.8毫米的机械臂，负责精准执行手术，还有大脑-计算机中央处理系统，会根据双目对人体骨骼结构的扫描影像以及导航定位仪对目标体实时跟踪，指挥机械臂完成精确的手术，为了获得时实进针路径，最常用的辅助方法是CT扫描,但由于CT具有一定辐射，而且进针方案是既定的情况下，医生没有必要在此时接受辐射，可以通过患者病灶部位的三维扫描影像预先设计好钉道路径，远程操控骨科机器人完成导针的定位，也可以避免医生长时间受到辐射的影响。为此，我们提出一种远程控制骨科机器人导针装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种远程控制骨科机器人导针装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种远程控制骨科机器人导针装置，包括移动架、导向器、多方位定位装置和推进装置，所述多方位定位装置用于对导向器的位置和角度进行调节，所述多方位定位装置与移动架固定，所述推进装置用于控制导针的植入，所述推进装置与多方位定位装置固定。

优选的，所述多方位定位装置包括两个第一安装板，两个所述第一安装板一端与移动架固定，两个所述第一安装板之间转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆一端转动穿过第一安装板，且顶端固定装有第一电机，所述第一电机输出端与第一丝杆固定，所述第一电机上固定装有第一连接件，所述第一连接件一端与第一安装板固定，所述第一丝杆上螺纹连接有支撑杆，所述支撑杆上滑动连接有多个第一滑竿，两个所述第一滑竿两端分别与两个第一安装板固定，所述支撑杆顶端固定装有支撑板，通过第一电机带动第一丝杆转动，可以带动支撑杆沿第一滑竿滑动。

优选的，所述支撑板底端固定装有两个第二安装板，两个所述第二安装板之间转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆一端转动穿过第二安装板，且顶端固定装有第二电机，所述第二电机输出端与第二丝杆固定，所述第二电机上固定装有第二连接件，所述第二连接件一端与第二安装板固定，所述第二丝杆上螺纹连接有安装块，所述安装块上滑动连接有多个第二滑竿，所述第二滑竿两端分别与两个第二安装板固定，所述安装块底端转动连接有安装轴，通过第二电机带动第二丝杆转动，带动安装块沿第二滑竿滑动。

优选的，所述安装轴上端固定装有第一齿轮，所述第一齿轮上啮合有第二齿轮，所述第二齿轮上固定装有第三电机，所述第三电机输出端与第二齿轮固定，所述第三电机上固定装有第三连接件，所述第三连接件一端安装块固定，所述安装轴下端固定装有第一安装架，且底端固定装有第一自动伸缩杆，所述第一安装架顶端铰链连接有调节杆，所述第一自动伸缩杆顶端固定装有滑动件，所述滑动件滑动插接在调节杆底端，所述调节杆顶端外侧滑动套接有第二安装架，通过第三电机带动第二齿轮和第一齿轮转动，带动安装轴转动，第一自动伸缩杆伸出可以调节调节杆的角度。

优选的，所述第二安装架中转动连接有转轴，所述转轴一端转动穿过第二安装架，且顶端固定装有第四电机，所述第四电机输出端与转轴固定，所述第四电机上固定装有第四连接件，所述第四连接件一端与第二安装架固定，所述转轴上固定装有第三齿轮，所述第三齿轮位于第二安装架中间，且与调节杆啮合，所述调节杆上固定装有推进装置，通过第四电机带动第三齿轮转动，可以带动第二安装架沿调节杆上下滑动。

优选的，所述推进装置包括连接架，所述连接架一端与第二安装架固定另一端固定装有导向器，所述连接架上固定装有第二自动伸缩杆，所述第二自动伸缩杆的输出端固定装有连接板，所述连接板一端与导针推进杆固定，通过第二自动伸缩杆工作，可以推进导针。

优选的，所述支撑杆与第一滑竿之间为间隙配合，使支撑杆滑动更加轻松。

优选的，所述安装块与第二滑竿之间为间隙配合，使安装块滑动更加轻松。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在对病人进行接骨治疗时，医生可以离开CT室进行远程操控，在确定最佳植入路径后，通过控制第一电机、第二电机、第三电机、第一自动伸缩杆和第四电机，将导向器调整好植入初始角度和初始距离，然后控制第四电机，使导向器按照规划路径刺入病人体内，最后控制第二自动伸缩杆，对导针进行植入，可以使医生远程对病人进行接骨。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明局部结构示意图；

图3为本发明另一局部结构示意图；

图4为图3中A区域放大图；

图5为本发明推进装置结构示意图；

图6为本发明推进装置另一角度结构示意图。

图中：1-移动架；2-导向器；3-多方位定位装置；4-推进装置；5-第一安装板；6-第一丝杆；7-第一电机；8-第一连接件；9-支撑杆；10-第一滑竿；11-支撑板；12-第二安装板；13-第二丝杆；14-第二电机；15-第二连接件；16-安装块；17-第二滑竿；18-安装轴；19-第一齿轮；20-第二齿轮；21-第三电机；22-第三连接件；23-第一安装架；24-第一自动伸缩杆；25-调节杆；26-滑动件；27-第二安装架；28-转轴；29-第四电机；30-第四连接件；31-第三齿轮；32-连接架；33-第二自动伸缩杆；34-连接板。

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1-6，本发明提供一种技术方案：一种远程控制骨科机器人导针装置，包括移动架1、导向器2、多方位定位装置3和推进装置4，所述多方位定位装置3用于对导向器2的位置和角度进行调节，所述多方位定位装置3与移动架1固定，所述推进装置4用于控制导针的植入，所述推进装置4与多方位定位装置3固定。

多方位定位装置3包括两个第一安装板5，两个所述第一安装板5一端与移动架1固定，两个所述第一安装板5之间转动连接有第一丝杆6，所述第一丝杆6一端转动穿过第一安装板5，且顶端固定装有第一电机7，所述第一电机7输出端与第一丝杆6固定，所述第一电机7上固定装有第一连接件8，所述第一连接件8一端与第一安装板5固定，所述第一丝杆6上螺纹连接有支撑杆9，所述支撑杆9上滑动连接有多个第一滑竿10，两个所述第一滑竿10两端分别与两个第一安装板5固定，所述支撑杆9顶端固定装有支撑板11。

支撑板11底端固定装有两个第二安装板12，两个所述第二安装板12之间转动连接有第二丝杆13，所述第二丝杆13一端转动穿过第二安装板12，且顶端固定装有第二电机14，所述第二电机14输出端与第二丝杆13固定，所述第二电机14上固定装有第二连接件15，所述第二连接件15一端与第二安装板12固定，所述第二丝杆13上螺纹连接有安装块16，所述安装块16上滑动连接有多个第二滑竿17，所述第二滑竿17两端分别与两个第二安装板12固定，所述安装块16底端转动连接有安装轴18。

安装轴18上端固定装有第一齿轮19，所述第一齿轮19上啮合有第二齿轮20，所述第二齿轮20上固定装有第三电机21，所述第三电机21输出端与第二齿轮20固定，所述第三电机21上固定装有第三连接件22，所述第三连接件22一端安装块16固定，所述安装轴18下端固定装有第一安装架23，且底端固定装有第一自动伸缩杆24，所述第一安装架23顶端铰链连接有调节杆25，所述第一自动伸缩杆24顶端固定装有滑动件26，所述滑动件26滑动插接在调节杆25底端，所述调节杆25顶端外侧滑动套接有第二安装架27。

第二安装架27中转动连接有转轴28，所述转轴28一端转动穿过第二安装架27，且顶端固定装有第四电机29，所述第四电机29输出端与转轴28固定，所述第四电机29上固定装有第四连接件30，所述第四连接件30一端与第二安装架27固定，所述转轴28上固定装有第三齿轮31，所述第三齿轮31位于第二安装架27中间，且与调节杆25啮合，所述调节杆25上固定装有推进装置4。

其中，多方位定位装置3的工作原理，第一电机7转动带动第一丝杆6转动，带动支撑杆9滑动，第二电机14转动带动第二丝杆13转动，带动安装块16滑动，第三电机21转动带动第二齿轮20转动，带动第一齿轮19转动，带动第一安装架23转动，带动调节杆25转动，第一自动伸缩杆24可以调节调节杆25的角度，第四电机29转动，带动第三齿轮31转动，带动第二安装架27沿调节杆25上下滑动，带动导向器2移动，可以使导向器2以初始角度停留在初始位置处，等待指令后将导向器2刺入病人体内。

推进装置4包括连接架32，所述连接架32一端与第二安装架27固定另一端固定装有导向器2，所述连接架32上固定装有第二自动伸缩杆33，所述第二自动伸缩杆33的输出端固定装有连接板34，所述连接板34一端与导针推进杆固定。

其中，第二自动伸缩杆33工作，可推进导针。

支撑杆9与第一滑竿10之间为间隙配合。

安装块16与第二滑竿17之间为间隙配合。

本方案中：第一电机7优选Y80M1-2型号，第二电机14优选Y90S-1型号，第三电机21优选Y100L-2型号，第四电机29优选Y112M-2型号，第一自动伸缩杆24优选ANT-26型号，第二自动伸缩杆33优选ANT-16型号，电动机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

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的包含，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。