CN105310775B - 机械臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械臂，所述机械臂包括：推车(100)、升降柱(201)、升降柱(202)、旋转机构(300)和机械手(400)；所述推车(100)与所述升降柱(202)连接，所述升降柱(202)与所述升降柱(201)连接，所述升降柱(201)与所述旋转机构(300)连接，所述旋转机构(300)与所述机械手(400)连接。本发明的机械臂，操作各按钮实现导管机器人各种运动，来满足手术过程所需位置要求，达到最佳舒适的操控效果，最大程度的提高手术的成功率。减小了劳动强度，节约人力成本，具有操作简单灵活，接口标准和防错性能强等特点。

Description

机械臂

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种肾动脉消融导管机器人推送装置用机械臂。

背景技术

高血压已经成为影响全球健康的一个重要问题。目前，高血压患者的首要治疗方式还是药物，但效果仍不理想，部分患者尽管应用了5种抗高血压药，血压仍不达标，由此衍生出顽固性高血压症状。顽固性高血压是指在改善生活方式的基础上，规律足量服用包括一种利尿剂在内的3种或3种以上降血压药物，但血压仍不能达标者。高血压是中老年最常见的心血管病，也是导致冠心病、充血性心力衰竭、肾功能衰竭、主动脉瘤的重要危险因素，是中老年人致死、致残的首要原因。

医学研究表明，交感神经系统是高血压发病的重要环节。尤其是肾交感神经活动(renal sympathetic nerve activity，RSNA)会导致肾小管钠水重吸收增加、引起肾素释放和肾血管阻力改变，从而使血压升高。过去的交感神经切除术虽然已经证明其降压效果，但存在多种严重并发症，而且手术中存在高发的病死率和致残率，因此这种治疗策略逐渐被药物治疗的方法代替。直到2009年，Krum教授首次报道了使用介入技术的经皮导管消融肾动脉去交感神经术(catheter-based renal sympathetic denervation，RDN)，治疗顽固性高血压的研究(即sympathetic HTN-1)。随着研究的开展，其结果展示出肾动脉消融术(RND)治疗顽固性高血压的安全性和有效性，取得了令人鼓舞的降压效果。对顽固性高血压患者进行肾动脉射频消融术，是为高血压患者带来一种新希望，同时也是非药物治疗高血压的一种新方法，并根据国外前期的临床试验表明该方法的安全有效的，能被广泛使用。同时随着射频消融术的发展还能使该方法不仅限于治疗顽固性高血压，而且还可以用于一般高血压的非药物治疗，能使高血压患者摆脱每天服用药物的困扰。

在肾动脉消融手术中，传统的手工插管操作存在缺陷：导管的可操控性能差，频繁的误操作和尝试，使得插管的效果和成功率低，且易对血管造成损伤；在X射线环境下长期工作，对医生身体伤害大；手工操作的方式对医生操作技巧要求高，操作复杂，易疲劳，且不稳定，无法保证导管介入的精确性，影响手术质量，进而影响患者生存质量。在消融过程中，由医生手动操作消融导管的手柄来确定消融点的位置及导管的弯形程度，其操作精度低，头端贴靠不稳定，导致消融效果差，出现水肿等并发症。这些缺陷极大的影响了肾动脉消融术治疗高血压的快速推广。将机器人技术引入到肾动脉射频消融术中，利用机器人系统的高精度、高稳定性、操作简单化、可遥操作等优点可以很好的解决以上问题。对于插管装置的研究国内外已经很多，大多数研究的是对指引导管或者造影导管的推送装置，进入主干血管，血管较粗，管路简单，操作容易，时间短，而且都处于实验室阶段。国外已有插管装置产品，但用于冠脉放支架，心脏房颤消融，需配合其专门的导管使用。到目前为止，市场上还没有针对于肾动脉消融导管的导管机器人及推送器上市。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种肾动脉消融导管机器人推送装置用机械臂实现手术过程中所需位置，提供其旋转、上下、左右和前后方向运动功能。

为此目的，本发明提供一种机械臂，所述机械臂包括：推车100、升降柱201、升降柱202、旋转机构300和机械手400；

所述推车100与所述升降柱202连接，所述升降柱202与所述升降柱201连接，所述升降柱201与所述旋转机构300连接，所述旋转机构300与所述机械手400连接。

可选的，所述推车100由塑胶和板金材料构成。

可选的，所述推车100包括底座101、车身102、车盖103、磁场发生器支座104。

可选的，所述底座101由处壳、底板和脚轮组成。

可选的，所述车身102开有排风口、风扇安装口、插座和接头安装口，所述车身102内设置有开关电源以及隔离变压器，所述开关电源与所述隔离变压器相连。

可选的，所述机械臂还包括：磁场发生器NDI(500)以及NDI处理器，所述磁场发生器NDI(500)通过连接杆501与所述磁场发生器支座104连接，所述NDI处理器设置在所述车身102中，所述磁场发生器NDI(500)与NDI处理器通过无线方式连接。

可选的，所述车盖103设计有护手位置、按键盘1031。

可选的，所述旋转机构300包括：连接板301、连接板302、连接板303、转轮304、直线步进电机305、底板306、限位开关307、轴308、套309、轴承310、锁紧螺母311、销轴312，所述转轮304的中心开有一圆孔，所述转轮304包括行程槽3042；

所述连接板301与所述升降柱201螺接，所述连接板302通过套309与所述转轮304连接，所述连接板302连接所述连接板303，所述连接板303与所述机械手400螺接，所述连接板301与轴308连接，所述轴承310安装于所述转轮304的圆孔内，所述转轮304安装于所述轴308上并通过所述锁紧螺母311锁紧，所述销轴312设置与所述行程槽3042内，所述直线步进电机305与所述销轴312连接。

本发明提供的机械臂，操作各按钮实现导管机器人各种运动，来满足手术过程所需位置要求，达到最佳舒适的操控效果，最大程度的提高手术的成功率。减小了劳动强度，节约人力成本，只需1人操作。具有操作简单灵活，接口标准和防错性能强等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中机械臂的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中升降柱的盒式结构203示意图；

图3和图4示出了本发明实施例中磁场发生器NDI(500)通过连接杆501与磁场发生器支座104连接的示意图；

图5示出了本发明实施例中推车的结构示意图；

图6-图9示出了本发明实施例中旋转机构的结构示意图；

图10示出了本发明实施例中转轮的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明实施例公开一种机械臂，如图1所示，一种机械臂，所述机械臂包括：推车100、升降柱201、升降柱202、旋转机构300和机械手400；本实施例中升降柱201和升降柱202可选用市面上已有的同样型号的升降柱，水平放置的升降柱则为升降柱201，竖直放置的升降柱则为升降柱202，所述升降柱可采用蜗轮蜗杆传动或直线步进电机实现升级的运动功能，所述蜗轮蜗杆传动或直线步进电机放置于所述升降柱的盒式结构203中，如图2所示；

所述推车100与所述升降柱202连接，所述升降柱202与所述升降柱201螺接，所述升降柱201与所述旋转机构300连接，所述旋转机构300与所述机械手400连接。

所述推车100由塑胶和板金材料构成。如图5所示，所述推车100包括底座101、车身102、车盖103、磁场发生器支座104，推车100的装配采用螺接形式。

所述底座101由处壳、底板和脚轮组成，所述底板可通过强度分析确定其板厚及大小，达到配重和安装的目的。

所述车身102开有排风口、风扇安装口、插座和接头安装口，所述车身102内设置有开关电源以及隔离变压器，所述开关电源与所述隔离变压器相连，保证隔离变压器不受外部电压干扰，所述隔离变压器可通过电压转换器输出稳定的电压，所述隔离变压器与预设的单片机、升降柱201和升降柱202中的电机连接。

具体应用中，所述机械臂还包括市面上已有的磁场发生器NDI(500)以及NDI处理器，所述磁场发生器NDI(500)通过连接杆501与所述磁场发生器支座104连接，如图3和图4所示，所述连接杆501可以折叠运动，所述NDI处理器设置在所述车身102中，所述磁场发生器NDI(500)与NDI处理器通过无线方式连接。

所述车盖103设计有护手位置、按键盘1031以及其他图中未示出的接口，本实施例的车盖103设置有三个护手位置，按键盘1031可与预设的单片机相连来操作机械手。

如图6至图9所示，所述旋转机构300包括：连接板301、连接板302、连接板303、转轮304、直线步进电机305、底板306、限位开关307、轴308、套309、轴承310、锁紧螺母311、销轴312，所述转轮304的中心开有一圆孔，所述转轮304包括行程槽3042；

所述连接板301与所述升降柱201螺接，所述连接板302通过套309与所述转轮304连接，所述连接板302连接所述连接板303，所述连接板303与所述机械手400螺接，所述连接板301与轴308连接，所述轴承310安装于所述转轮304的圆孔内，所述转轮304安装于所述轴308上并通过所述锁紧螺母311锁紧，所述销轴312设置与所述行程槽3042内，所述直线步进电机305与所述销轴312连接。

销轴312在转轮304行程槽3042中运动，当转轮304的3041部位接触到限位开关307时，如图10所示，转轮304会自动停止运动。

本发明实施例提供的机械臂，操作各按钮实现导管机器人各种运动，来满足手术过程所需位置要求，达到最佳舒适的操控效果，最大程度的提高手术的成功率。减小了劳动强度，节约人力成本，只需1人操作。具有操作简单灵活，接口标准和防错性能强等特点。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：推车(100)、第一升降柱(201)、第二升降柱(202)、旋转机构(300)和机械手(400)；

所述推车(100)与所述第二升降柱(202)连接，所述第二升降柱(202)与所述第一升降柱(201)连接，所述第一升 降柱(201)与所述旋转机构(300)连接，所述旋转机构(300)与所述机械手(400)连接；

所述旋转机构(300)包括：第一连接板(301)、第二连接板(302)、第三连接板(303)、转轮(304)、直线步进电机(305)、底板(306)、限位开关(307)、轴(308)、套(309)、轴承(310)、锁紧螺母(311)、销轴(312)，所述转轮(304)的中心开有一圆孔，所述转轮(304)包括行程槽(3042)；

所述底板(306)与所述第一连接板(301)连接，所述第一连接板(301)与所述第一升降柱(201)螺接，所述第二连接板(302)通过套(309)与所述转轮(304)连接，所述第二连接板(302)连接所述第三连接板(303)，所述第三连接板(303)与所述机械手(400)螺接，所述第一连接板(301)与轴(308)连接，所述轴承(310)安装于所述转轮(304)的圆孔内，所述转轮(304)安装于所述轴(308)上并通过所述锁紧螺母(311)锁紧，所述销轴(312)设置于所述行程槽(3042)内，所述直线步进电机(305)与所述销轴(312)连接，所述限位开关(307)设置于所述第一连接板(301)上，所述销轴(312)在所述行程槽(3042)中运动，当所述转轮(304)接触到所述限位开关(307)时，所述转轮(304)会自动停止运动。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述推车(100)由塑胶和钣金材料构成。

3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述推车(100)包括底座(101)、车身(102)、车盖(103)、磁场发生器支座(104)。

4.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述底座(101)由处壳、底板和脚轮组成。

5.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述车身(102)开有排风口、风扇安装口、插座和接头安装口，所述车身(102)内设置有开关电源以及隔离变压器，所述开关电源与所述隔离变压器相连。

6.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括：磁场发生器NDI(500)以及NDI处理器，所述磁场发生器NDI(500)通过连接杆(501)与所述磁场发生器支座(104)连接，所述NDI处理器设置在所述车身(102)中，所述磁场发生器NDI(500)与NDI处理器通过无线方式连接。

7.根据权利要求3所述的机械臂，其特征在于，所述车盖(103)设计有护手位置、按键盘(1031)。