CN105832419A - 一种微操精准手术机器人 - Google Patents

一种微操精准手术机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN105832419A
CN105832419A CN201610299072.XA CN201610299072A CN105832419A CN 105832419 A CN105832419 A CN 105832419A CN 201610299072 A CN201610299072 A CN 201610299072A CN 105832419 A CN105832419 A CN 105832419A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
behaviour
handle
operating robot
accurate operating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610299072.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王泽南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keyi robot technology (Dongguan) Co., Ltd.
Original Assignee
Jinan Chuangze Biomedical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan Chuangze Biomedical Technology Co Ltd filed Critical Jinan Chuangze Biomedical Technology Co Ltd
Priority to CN201610299072.XA priority Critical patent/CN105832419A/zh
Publication of CN105832419A publication Critical patent/CN105832419A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明涉及一种微操精准手术机器人，所述手术机器人包括：一个可重复使用的智能刀柄，包括感应器，电源，促动器等；多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，针管等。三个平行压电促动块与3‑RPS机构相结合的设计仅为足够补偿人手的不自主震颤和错误的输出，所以可靠避免了安全隐患，即使手术刀出现故障，最大的位移仅为微米级，由此，本发明既利用人手在手术中的优点，也能解决人手所不能克服的缺陷，保证定位的精准度与稳定性。

Description

一种微操精准手术机器人
技术领域
本发明涉及一种医疗器械领域，尤其涉及一种微操精准手术机器人。
背景技术
随着计算机和微电子技术以及医学科学的迅猛发展，大量的医疗器械得到推广和应用。在众多的医疗器械中，各种用途的医用机器人正在医学领域中得到越来越广泛的应用。
微操精准机器人手术系统对一些高精度的外科手术有着无法替代的作用，这些手术包括在超精细手术中对缝合针的应用，儿科静脉导管插入，对癌症患者在化疗期间，对肿瘤特别是脑和肝脏的小肿瘤进行活检手术，眼角膜激光手术精确定位，神经手术中对小肿瘤的切割等。微操手术及操控对机器人辅助科技的应用有着相当大的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高灵敏度，高自由度，高空间的微操精准手术机器人，同时采用嵌入式微型控制器操作系统，可以大大减少硬件成本。本发明为一个可重复使用的智能刀柄，包括感应器，电源，促动器等；多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，针管等。
所述的智能手柄是由三个压电促动块组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的RPS机构，三个RPS机构与支撑体连接，用来支撑手术刀头。
所述的感应器包括惯性测量模块和电脑视觉模块；所述电源为电池。
所述的智能刀柄的后端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。
所述的手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。
所述的一个可重复使用的智能刀柄、多个一次性的可消毒的手术配件。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、定位精度方面，利用人手在手术中的优点，解决人手所不能克服的缺陷，即定位的精准度与稳定性；而且有三个自由度的机器人显微操纵器来补偿手术刀头上的错误的移动，补偿的移动与震动距离相同但方向相反。
2、操作安全方面，刀头由微型驱动器驱动，驱动器的设计仅为足够补偿人手的不自主震颤和错误的输出，可靠避免了安全隐患，即使手术刀出现故障，最大的位移也仅为微米级。
3、成本方面，产品免去主机和机器人通讯这一部分，只在手术仪器上应用微型促动块，从而减少了硬件成本。
附图说明
图1是本发明的外型结构简图。
图2是本发明的机械结构示意图。
具体实施方式
在图1和图2所示的微操精准手术机器人的示意简图中，可重复使用的智能刀柄的顶端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。智能刀柄上端的感应器1(含有惯性测量模块和电脑视觉模块)与智能刀柄中间端的压电促动器2相连，由三个压电促动器2组成为三臂平行结构，在智能刀柄下端是一个声圈促动器4。平行的机械结构可以达到准确并且迅速的移动，但是在Z轴方向的延长不够多，声圈促动器4可以在Z轴上有足够的延长且不能在X和Y轴方向移动，将两者结合可以提高其整体性能并符合需要的工作空间和带宽。多个一次性的可消毒的手术配件，可为手术刀，针管5等。
智能手柄是由三个压电促动块2组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的动力学手臂3，用来支撑手术刀头，并为它提供三个自由度的移动，可以控制、移动及定位手术仪器前端，并通过连接在支撑体上的制动器来进行平行的三个自由度的运动，于此同时，三个移动手臂仍与支撑体保持平行，每一个手臂都通过转动关节31(R副)，棱柱关节32(P副，由激活压电块来实现)和一个球体关节33(S副)与支撑体连接；手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。
智能刀柄为可重复使用的，可消毒的手术配件为一次性的。

Claims (6)

1.一种微操精准手术机器人，其特征在于：由感应器、电源、促动器等构成一个可重复使用的智能刀柄，由手术刀或针管等构成多个一次性的可消毒的手术配件。
2.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于：所述智能手柄是由三个压电促动块组成，三个压电促动块平行排列，在其上方是三个对称的RPS机构，三个RPS机构与支撑体连接，用来支撑手术刀头。
3.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于：所述感应器包括惯性测量模块和电脑视觉模块；所述电源为电池。
4.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于：所述智能刀柄的顶端连接电脑视频辅助系统，电脑视频辅助系统是由摄像机、计算机、信息分析系统、驱动控制系统等构成。
5.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于：所述手术配件运用卡槽或螺纹设计，可以轻松咬合或螺纹连接在手柄的机械结构上。
6.根据权利要求1所述的一种微操精准手术机器人，其特征在于：所述一个可重复使用的智能刀柄、多个一次性的可消毒的手术配件。
CN201610299072.XA 2016-05-06 2016-05-06 一种微操精准手术机器人 Pending CN105832419A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610299072.XA CN105832419A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种微操精准手术机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610299072.XA CN105832419A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种微操精准手术机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105832419A true CN105832419A (zh) 2016-08-10

Family

ID=56591204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610299072.XA Pending CN105832419A (zh) 2016-05-06 2016-05-06 一种微操精准手术机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105832419A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107714182A (zh) * 2017-09-13 2018-02-23 山东科技大学 一种外科微创手术机器人
WO2018154485A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 Christopher John Ciriello Automated dental treatment system
CN110179502A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 深圳大学 手术器械及使用方法
CN110368185A (zh) * 2019-08-08 2019-10-25 哈尔滨工业大学 一种用于眼科手术机器人的视网膜血管注药器
CN112283495A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 燕山大学 两自由度压电惯性驱动管道机器人
US11864727B2 (en) 2016-01-26 2024-01-09 Cyberdontics (Usa), Inc. Automated dental treatment system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6547782B1 (en) * 1991-06-13 2003-04-15 International Business Machines, Corp. System and method for augmentation of surgery
CN1613617A (zh) * 2004-11-15 2005-05-11 北京工业大学 一种实现微切剖作业的微操作器装置
WO2007088206A2 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 The European Atomic Energy Community (Euratom), Represented By The European Commission Medical robotic system with manipulator arm of the cylindrical coordinate type
CN101600998A (zh) * 2006-12-27 2009-12-09 马科外科公司 用于在空间中提供可调节正止挡的装置和方法
CN101919736A (zh) * 2005-10-19 2010-12-22 埃科罗伯特有限公司 工具约束机构
CN102596085A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 用于遥控操作的微创从手术器械的手控制的方法和系统
JP2013049121A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Tokyo Institute Of Technology 遠隔操縦装置
WO2013101273A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for detection and avoidance of collisions of robotically-controlled medical devices
US20130345875A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Rethink Robotics, Inc. Training and operating industrial robots
CN104114107A (zh) * 2012-02-15 2014-10-22 直观外科手术操作公司 用于针对性干预措施的紧凑型针形操纵器
CN104306071A (zh) * 2014-11-04 2015-01-28 合肥市嘉升电子科技有限公司 手术机器人操作监测系统和方法
CN104739462A (zh) * 2015-04-24 2015-07-01 杨明 一种外科手术系统
WO2016030336A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Technische Universiteit Eindhoven Surgical robotic system and control of surgical robotic system

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6547782B1 (en) * 1991-06-13 2003-04-15 International Business Machines, Corp. System and method for augmentation of surgery
CN1613617A (zh) * 2004-11-15 2005-05-11 北京工业大学 一种实现微切剖作业的微操作器装置
CN101919736A (zh) * 2005-10-19 2010-12-22 埃科罗伯特有限公司 工具约束机构
WO2007088206A2 (en) * 2006-02-03 2007-08-09 The European Atomic Energy Community (Euratom), Represented By The European Commission Medical robotic system with manipulator arm of the cylindrical coordinate type
CN101600998A (zh) * 2006-12-27 2009-12-09 马科外科公司 用于在空间中提供可调节正止挡的装置和方法
CN102596085A (zh) * 2009-11-13 2012-07-18 直观外科手术操作公司 用于遥控操作的微创从手术器械的手控制的方法和系统
JP2013049121A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Tokyo Institute Of Technology 遠隔操縦装置
WO2013101273A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for detection and avoidance of collisions of robotically-controlled medical devices
CN104114107A (zh) * 2012-02-15 2014-10-22 直观外科手术操作公司 用于针对性干预措施的紧凑型针形操纵器
US20130345875A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Rethink Robotics, Inc. Training and operating industrial robots
WO2016030336A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Technische Universiteit Eindhoven Surgical robotic system and control of surgical robotic system
CN104306071A (zh) * 2014-11-04 2015-01-28 合肥市嘉升电子科技有限公司 手术机器人操作监测系统和方法
CN104739462A (zh) * 2015-04-24 2015-07-01 杨明 一种外科手术系统

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11864727B2 (en) 2016-01-26 2024-01-09 Cyberdontics (Usa), Inc. Automated dental treatment system
WO2018154485A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 Christopher John Ciriello Automated dental treatment system
CN110520074A (zh) * 2017-02-22 2019-11-29 网络牙科公司 自动牙科治疗系统
US20200315754A1 (en) * 2017-02-22 2020-10-08 Cyberdontics Inc. Automated dental treatment system
CN107714182A (zh) * 2017-09-13 2018-02-23 山东科技大学 一种外科微创手术机器人
CN107714182B (zh) * 2017-09-13 2019-11-19 山东科技大学 一种外科微创手术机器人
CN110179502A (zh) * 2019-06-06 2019-08-30 深圳大学 手术器械及使用方法
CN110368185A (zh) * 2019-08-08 2019-10-25 哈尔滨工业大学 一种用于眼科手术机器人的视网膜血管注药器
CN112283495A (zh) * 2020-10-21 2021-01-29 燕山大学 两自由度压电惯性驱动管道机器人
CN112283495B (zh) * 2020-10-21 2022-03-15 燕山大学 两自由度压电惯性驱动管道机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105832419A (zh) 一种微操精准手术机器人
CN109069209B (zh) 手持式手术器械，手术工具系统，行程和操作相同的方法
US11589951B2 (en) Intelligent holding arm for head surgery, with touch-sensitive operation
JP7231260B2 (ja) ロボット外科手術アセンブリ
JP6851087B2 (ja) 医療器具の製造方法
US20210213601A1 (en) Device and Method for Controlled Motion of a Tool
US8945130B2 (en) Tool attachment for medical applications
JP2018532531A (ja) 外科手術器具
CN112074248A (zh) 立体可视化相机和集成式机器人技术平台
US11372225B2 (en) Mirror image microscopic imaging device, and microneedle attitude calibration system and method
US7395607B1 (en) Rotational and translational microposition apparatus and method
CN105598694A (zh) 一种微米级的轴与孔的装配装置
WO2022007817A1 (zh) 一种骨科手术装置及骨科手术机器人系统
US11110594B2 (en) Fine work assistance system and fine work manipulator
JP2016049576A (ja) ロボットマニピュレータ
CN104287886A (zh) 用于光学导航系统的眼眶外科柔性工具尖端的定位装置
WO2022253293A1 (zh) 支撑装置不动点随动调整系统、术中不动点调整方法、可读存储介质及手术机器人系统
CN205795751U (zh) 一种新型显微持针器
JP2003140053A (ja) 光学顕微鏡別軸一体型走査型プローブ顕微鏡
CN105748123A (zh) 一种新型显微持针器
JP2016171753A (ja) ピペットホルダ、マイクロマニピュレータ、マイクロインジェクションシステム、及びマイクロインジェクション方法
US20210251698A1 (en) System and method for monitoring a device
WO2023069024A2 (en) A micromanipulator and system
CN204192858U (zh) 用于光学导航系统的眼眶外科柔性工具尖端的定位装置
WO2022253286A1 (zh) 术中不动点的调整方法、可读存储介质及手术机器人系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170608

Address after: Hsinchu Songshan Lake high tech Industrial Development Zone of Dongguan City, Guangdong province 523000 new No. 4 unit 1 building 17 Guangdong A area 5 Building Room 506

Applicant after: Keyi robot technology (Dongguan) Co., Ltd.

Address before: 250101 Shandong city of Ji'nan province high tech Zone Hong Xing three northbound trough development platform No. 1 building A block 2507

Applicant before: JINAN CHUANGZE BIOMEDICAL TECHNOLOGY CO., LTD

TA01 Transfer of patent application right
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160810

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication