机器人对接装置和医疗机器人

技术领域

本发明涉及医疗机器人技术领域，特别涉及一种机器人对接装置和医疗机器人。

背景技术

恶性肿瘤已经成为严重影响我国国民健康的重要公共卫生问题之一。内放疗技术作为放射治疗技术的延续，是将放射性粒子通过穿刺等介入方法放置于目标肿瘤内部，使用低剂量的放射源在小范围内持续照射肿瘤以治疗癌症，相较于传统放射治疗，内放疗技术的副作用更小、对周边健康组织的损伤也更低。但是，内放疗的粒子穿刺植入手术需要医生全程与病人一同处于辐射环境中，因此会对术者造成持续的辐射伤害，因此使用医疗机器人代替人工操作执行穿刺及粒子植入手术已经成为当今的重点问题。

使用机器人实施粒子穿刺手术时，术者在远端主从操控中心处控制位于患者处的机械臂及穿刺执行机构，同时在定位及导航软件的辅助下，模拟医生手部的穿刺针插入/拔出、粒子顶针前进/后退、粒子填装等动作，完成介入手术。其中，穿刺执行机构与定位机械臂为两个较为独立的集成模块，在设备进行安装时应使两个机构间对接可靠。目前，一些方案采用转动的方式，并采用内部动力系统驱动，将穿刺执行机构连接在定位机械臂上，该方案使得对接的刚性较好，但装置本身更重，结构更为复杂，并且占用空间更大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种机器人对接装置，能够提高对接的可靠性。

本发明还提出包括上述机器人对接装置的医疗机器人。

根据本发明第一方面实施例的机器人对接装置，包括：母头，设置有滑槽，所述滑槽上设置有第一导电连接件和第一数据通信端口；公头，设置有与所述滑槽适配的滑块，所述滑块上设置有第二导电连接件和第二数据通信端口，所述第二导电连接件与所述第一导电连接件适配，所述第二数据通信端口与所述第一数据通信端口适配，所述公头通过所述滑块与所述母头连接。

根据本发明实施例的机器人对接装置，至少具有如下有益效果：第二导电连接件适配于第一导电连接件，当公头的滑块滑入母头的滑槽，则使第一导电连接件与第二导电连接件电性连接，实现公头与母头之间的供电。第二数据通信端口适配于第一数据通信端口，当公头的滑块滑入母头的滑槽，则使第一数据通信端口与第二数据通信端口电性连接，实现公头与母头之间的数据通信。即，当公头的滑块滑入母头的滑槽后，可以实现公头与母头之间的位置固定、实现公头与母头之间的供电以及实现公头与母头之间的数据通信，使得对接更便捷，安装效率更高，还便于公头与母头之间的拆卸和日常维护，从而提高可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述滑槽的侧壁上设置有限位槽，所述滑块上设置有与所述限位槽适配的限位部，有利于增加公头与母头之间连接的稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电连接件上设置有弹性凸块，所述第二导电连接件上设置有与所述弹性凸块适配的凹槽，有利于使公头与母头之间的供电更稳定，还有利于增加公头与母头之间连接的稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述弹性凸块的第一端和所述弹性凸块的第二端均设置有第一倒角，所述弹性凸块的第一端位于所述公头滑入所述母头的移动方向上，所述弹性凸块的第二端位于所述公头滑出所述母头的移动方向上，以便于公头滑入或滑出母头。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电连接件位于所述滑槽的底部上，所述第二导电连接件位于所述滑块的底部上，以便于公头内部和母头内部的走线。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电连接件位于所述滑槽的侧壁上，所述第二导电连接件位于所述滑块的侧壁上，以便于增加公头与母头之间连接的稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述第一数据通信端口位于所述滑槽的末端上，所述第二数据通信端口位于所述滑块的始端上，以便于公头与母头之间的数据通信，还有利于走线。

根据本发明的一些实施例，所述滑槽的始端设置有导向倒角，以便于将滑块滑入滑槽内。

根据本发明第二方面实施例的医疗机器人，包括穿刺执行机构、设置有控制单元的定位机械臂和第一方面部分或全部结构的机器人对接装置，所述穿刺执行机构安装在所述公头上，所述穿刺执行机构的受电端口与所述第二导电连接件电性连接，所述穿刺执行机构的受控端口与所述第二数据通信端口电性连接，所述母头安装在所述定位机械臂上，所述定位机械臂的供电端口与所述第一导电连接件电性连接，所述控制单元的控制端口与所述第一数据通信端口电性连接。

根据本发明实施例的的医疗机器人，至少具有如下有益效果：穿刺执行机构安装在公头上，而母头安装在定位机械臂上，使得穿刺执行机构通过公头，可以更快速的安装在定位机械臂上，并建立电气连接，即安装效率更高。此外，穿刺执行机构也可以更迅速地从定位机械臂上拆卸下来，便于日常维护，以及更换，从而提高医疗机器人的可靠性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的机器人对接装置的结构示意图；

图2为图1所示的机器人对接装置的公头与母头对接的示意图；

图3为图2圈示位置A的局部放大图；

图4为图2所示的机器人对接装置的另一个视角的示意图；

图5为本发明实施例的医疗机器人的结构框图。

附图标记如下：

母头100、滑槽110、第一导电连接件111、弹性凸块111a、第一倒角111b、第一数据通信端口112、限位槽113；

公头200、滑块210、第二导电连接件211、凹槽211a、第二数据通信端口212、限位部213；

穿刺执行机构300、定位机械臂400、控制单元410。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

第一方面

参照图1、图2和图4，一种机器人对接装置，包括母头100和公头200。母头100设置有滑槽110，滑槽110上设置有第一导电连接件111和第一数据通信端口112；公头200设置有与滑槽110适配的滑块210，滑块210上设置有第二导电连接件211和第二数据通信端口212，第二导电连接件211与第一导电连接件111适配，第二数据通信端口212与第一数据通信端口112适配，公头200通过滑块210与母头100连接。

具体地，将公头200的滑块210滑入母头100的滑槽110内，实现公头200与母头100的连接；同时，使第一导电连接件111与第二导电连接件211电性连接，实现公头200与母头100之间的电力供给；此外，还使第一数据通信端口112与第二数据通信端口212电性连接，实现公头200与母头100之间的数据通信。整个过程，公头200与母头100的连接更快捷、简便，还便于公头200与母头100之间的拆卸，以及日常维护，从而使得安装在公头200上的穿刺机器人的执行单元和与母头100连接的穿刺机器人的机械臂之间的对接更可靠，即，提高了对接的可靠性。

需要说明的是，当滑块210滑入滑槽110后，在没有外力作用的情况下，滑块210与滑槽110之间的相对摩擦阻力可以避免滑块210从滑槽110中脱落。

参照图1和图2，滑槽110的侧壁上设置有限位槽113，滑块210上设置有与限位槽113适配的限位部213。具体地，限位槽113与限位部213适配，即限位槽113可以容纳限位部213，使限位槽113与限位部213间隙配合，并且使得滑块210只能从一个方向上滑入滑槽110内，提高滑块210滑入滑槽110后的连接的稳定性，还使第一导电连接件111与第二导电连接件211之间的电性连接更稳定，以及使得第一数据通信端口112与第二数据通信端口212之间的电性连接更稳定，从而提高对接的可靠性。

参照图3和图4，第一导电连接件111上设置有弹性凸块111a，第二导电连接件211上设置有与弹性凸块111a适配的凹槽211a。具体地，滑块210滑入滑槽110的过程中，滑块210的始端与弹性凸块111a接触，并使弹性凸块111a发生弹性形变，从而使滑块210继续滑入，使滑块210的始端与滑槽110的末端抵接。当滑块210的始端与滑槽110的末端抵接，则弹性凸块111a的弹性形变部分消失或全部消失，并抵接在滑块210的凹槽211a上，使第一导电连接件111与第二导电连接件211电性连接；此外，在没有外力作用的情况下，弹性凸块111a可以将滑块210卡接在滑槽110内，有利于提高公头200与母头100连接的稳定性，并使公头200与母头100之间的电力供给更稳定，以及使公头200与母头100之间的数据通信更稳定，从而提高对接的稳定性。

需要说明的是，弹性凸块111a与凹槽211a适配，则凹槽211a可以容纳弹性凸块111a，使弹性凸块111a抵接在凹槽211a上，并将滑块210卡接在滑槽110内。

需要说明的是，参照图2和图4，滑块210的始端位于图中箭头B所示方向的前端上；滑块210沿着箭头B所示方向滑入滑槽110，滑槽110的始端是指滑槽110与滑块210的始端最先接触的一端，滑槽110的末端是指滑槽110与滑块210的始端最后接触的一端。

参照图3，弹性凸块111a的第一端和弹性凸块111a的第二端均设置有第一倒角111b，弹性凸块111a的第一端位于公头200滑入母头100的移动方向上，弹性凸块111a的第二端位于公头200滑出母头100的移动方向上。具体地，第一倒角111b的设置，使得公头200滑入母头100的过程中，且滑块210的始端与弹性凸块111a接触时，使得弹性凸块111a更容易在滑块210的挤压下产生弹性形变，从而使得滑块210的始端跨过弹性凸块111a，并与滑槽110的末端抵接；或者，使得公头200滑出母头100的过程中，弹性凸块111a更容易在凹槽211a的侧壁的挤压下产生弹性形变，从而使得滑块210从滑槽110内滑出。即，第一倒角111b的设置，有利于公头200与母头100的连接，以及有利于公头200与母头100之间的拆卸，从而便于日常维护，提高对接的可靠性。

需要说明的是，参照图2和图4，在本实施例中，第一导电连接件111位于滑槽110的底部上，第二导电连接件211位于滑块210的底部上，以便于公头200内部和母头100内部的走线；或者，在另一些实施例中，第一导电连接件111位于滑槽110的侧壁上，第二导电连接件211位于滑块210的侧壁上，使得弹性凸块111a与凹槽211a抵接后，将滑块210的侧壁抵接在滑槽110的侧壁上，并将滑块210卡接在滑槽110内，以便于增加公头200与母头100之间连接的稳定性和可靠性。例如，第一导电连接件111位于滑槽110的左侧壁上，则弹性凸块111a抵接在凹槽211a上，从而将滑块210的右侧壁抵接在滑槽110的右侧壁上；或者，第一导电连接件111位于滑槽110的右侧壁上，则弹性凸块111a抵接在凹槽211a上，从而将滑块210的左侧壁抵接在滑槽110的左侧壁上。

参照图2，第一数据通信端口112位于滑槽110的末端上，第二数据通信端口212位于滑块210的始端上。具体地，当滑块210滑入滑槽110，并使滑块210的始端抵接在滑槽110的末端，从而使第一数据通信端口112与第二数据通信端口212通过插接的方式实现电性连接，即，将第一数据通信端口112设于滑槽110的末端上，以及将第二数据通信端口212设于滑块210的始端上，便于第一数据通信端口112与第二数据通信端口212电性连接，以及便于公头200内部和母头100内部的走线，从而简化公头200和母头100的结构，以提高对接的可靠性。

需要说明的是，在另一些实施例中，滑槽110的始端设置有导向倒角(图中未示出)，使得滑块210的始端滑入滑槽110前，滑块210的始端在导向倒角的作用下，滑入滑槽110内，即，使得滑块210更容易滑入滑槽110内，从而使得公头200与母头100更容易连接。

第二方面

参照图5，一种医疗机器人，包括穿刺执行机构300、设置有控制单元410的定位机械臂400和第一方面部分或全部结构的机器人对接装置，所述穿刺执行机构300安装在所述公头200上，所述穿刺执行机构300的受电端口与所述第二导电连接件211电性连接，所述穿刺执行机构300的受控端口与所述第二数据通信端口212电性连接，所述母头100安装在所述定位机械臂400上，所述定位机械臂400的供电端口与所述第一导电连接件111电性连接，所述控制单元410的控制端口与所述第一数据通信端口112电性连接。

具体地，穿刺执行机构300固定安装在公头200上，并与公头200建立电气连接；母头100固定安装在定位机械臂400上，并与定位机械臂400建立电气连接。通过机器人对接装置，穿刺执行机构300可以更快速地安装在定位机械臂400上，并建立相应的电气连接，使控制单元410可以控制穿刺执行机构300工作，提高安装效率。此外，通过机器人对接装置，穿刺执行机构300可以更容易且更快速地从定位机械臂400上拆卸下来，便于日常维护和更换，提高医疗机器人的可靠性。

需要说明的是，根据实际需求，也可以将穿刺执行机构300安装在母头100上，并将公头200安装在定位机械臂400上。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。