CN106510847A - 一种脊柱微创手术机器人主端操作台 - Google Patents

Abstract

一种脊柱微创手术机器人主端操作台，它涉及一种主端操作台。本发明解决了现有的手术机器人在初摆位时需要多次摆位,而且主操作端并没有起到任何有利于摆位作用,存在手术准备时间长的问题。本发明的主体安装在底座上，主手和键盘鼠标均安装在主体上，显示器通过支架安装在主体的上部，光学测量系统安装在主体的上端，光学测量系统在术中实时为机器人导航系统提供患者和机器人的位置和姿态信息。在术中实时为机器人导航系统提供患者和机器人的位置和姿态信息。将主手和光学测量系统与主操作端做成一个整体，以最简便、快速的方式实现手术需求，既加快了测量数据的传输速率，又节约了手术室的占用空间。本发明用于手术机器人领域。

Description

一种脊柱微创手术机器人主端操作台

技术领域

本发明涉及一种操作台，具体涉及一种脊柱微创手术机器人主端操作台。

背景技术

目前，尽管机器人智能技术的发展非常迅速，但是还不能完全自主的完成复杂的操作任务，达到人类的智能水平。采用主从操作控制机器人实施手术，既能发挥机器人在有限手术空间内的工作能力，又能最大限度的体现人的主观能动性。

近期，研究比较成熟的几个骨科手术机器人，比如以色列Renaissance机器人、法国ROSA机器人、中国Tirobot机器人，都是采用主从操作，具有一个独立的主操作端。该主操作端主要由显示器、鼠标、键盘等组成，负责将医生的想法和指令传递给从端机器人。在手术进行初步定位姿时，现有研究大都是采用从端机械臂力摆位到大致位置，这样在一定程度上可以满足手术需求，但有时候需要多次摆位才能达到需要的位置，在整个初摆位过程中，主操作端并没有起到任何作用，这是现有产品的一个很大不足。

综上所述,现有的手术机器人在初摆位时需要多次摆位,而且主操作端并没有起到任何有利于摆位作用,存在手术准备时间长的问题。

发明内容

本发明为了解决现有的手术机器人在初摆位时需要多次摆位,而且主操作端并没有起到任何有利于摆位作用,存在手术准备时间长的问题，提供了一种脊柱微创手术机器人主端操作台。

本发明的技术方案是一种脊柱微创手术机器人主端操作台，它包括底座、主体、主手、键盘鼠标、显示器、支架和光学测量系统，主体安装在底座上，主手和键盘鼠标均安装在主体上，显示器通过支架安装在主体的上部，光学测量系统安装在主体的上端，且光学测量系统位于显示器上方，光学测量系统在术中实时为机器人导航系统提供患者和机器人的位置和姿态信息。

进一步地，底座包括底盘、第一组脚轮和第二组脚轮，第一组脚轮和第二组脚轮安装在底盘上。

进一步地，第二组脚轮为刹车脚轮。

进一步地，主体包括架体、壳体和扶手骨架，扶手骨架安装在架体的上部，第二组脚轮位于扶手骨架的下方，壳体罩在架体和扶手骨架上。

进一步地，扶手骨架包括扶手、安装架和L形连接件，安装架安装在架体上，扶手通过L形连接件安装在安装架上。

进一步地，扶手的上端高于安装架。

本发明与现有技术相比具有以下改进效果：

本发明针对目前主端操作台存在的问题，将主手和光学测量系统与主操作端做成一个整体，在初摆位时，医生能够选择采用从端机械臂力摆位的方式达到合适位姿，也能够采用主操作端的主手控制机械臂达到合适位姿，以最简便、快速的方式实现手术需求，同时将光学测量系统与主操作端作为一个整体，既加快了测量数据的传输速率，又节约了手术室的占用空间。有效的避免了手术机器人在初摆位时需要多次摆位的问题,同时由于本申请的主操作端能够为医生提供：术前影像信息显示、术中状态虚拟显示、多模态安全预警监控信息(神经电生理监测信息、力感知信息、温度监测信息及呼吸状态跟踪等)、机器人控制状态信息，有效的提高了手术的精准度，缩短了手术之前摆位的辅助时间。而且能够完成：手术规划、手术导航及跟踪、手术安全预警、并提供连续的、高分辨率控制信息，保证手术系统的安全性和实时性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是图1去掉壳体后的结构示意图；图3是图1去掉光学测量系统7的侧视图；图4是主手的结构示意图；图5是扶手骨架的轴测图；图6是扶手骨架的侧视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5和图6说明本实施方式，一种脊柱微创手术机器人主端操作台，它包括底座1、主体2、主手3、键盘鼠标4、显示器5、支架6和光学测量系统7，主体2安装在底座1上，主手3和键盘鼠标4均安装在主体2上，显示器5通过支架6安装在主体2的上部，光学测量系统7安装在主体2的上端，且光学测量系统7位于显示器5上方，光学测量系统7在术中实时为机器人导航系统提供患者和机器人的位置和姿态信息。

光学测量系统5根据机器人末端的被动标示点，可以准确的获得机器人的位置和姿态。

主手的作用是通过操作主手部件，来实现机器人的初步定位姿。现有研究大都是采用从端机械臂力摆位到大致位置，这样在一定程度上可以满足手术需求，但有时候需要多次摆位才能达到需要的位置。本申请可以通过主操作端预先仿真并实时观察初摆位的位姿，然后可以采用机械臂力摆位或者采用主手实现机器人初步定位姿，以最简便、快速、直观的方式实现手术需求。

键盘鼠标的作用是在手术中对机器人的控制和数据记录。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的底座1包括底盘1-1、第一组脚轮1-2和第二组脚轮1-3，第一组脚轮1-2和第二组脚轮1-3安装在底盘1-1上。如此设置，便于根据实际工作情况，对整个操作台进行移动，为手术的顺利进行提供了便利。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第二组脚轮1-3为刹车脚轮。如此设置，便于为手术在进行中提供一个安全稳定的环境，防止手术过程中操作台进行移动而影响手术效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的主体2包括架体2-1、壳体2-3和扶手骨架2-2，扶手骨架2-2安装在架体2-1的上部，第二组脚轮1-3位于扶手骨架2-2的下方，壳体2-3罩在架体2-1和扶手骨架2-2上。如此设置，扶手骨架便于为医生提供一个方便的手术平台。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图2、图5和图6说明本实施方式，本实施方式的扶手骨架2-2包括扶手2-2-1、安装架2-2-2和L形连接件2-2-3，安装架2-2-2安装在架体2-1上，扶手2-2-1通过L形连接件2-2-3安装在安装架2-2-2上。如此设置，结构简单，便于生产制造，拆装方便。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式的扶手2-2-1的上端高于安装架2-2-2。如此设置，便于为显示器和键盘的操作提供一个安装电脑主机箱的位置。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的显示器支架4-2可调整显示器4-1的摆放角度。如此设置，便于针对不同身高的医生进行舒适操作，另外，医生无论是站立还是座着都能够得到舒适的操作环境。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

Claims (6)

1.一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：它包括底座(1)、主体(2)、主手(3)、键盘鼠标(4)、显示器(5)、支架(6)和光学测量系统(7)，主体(2)安装在底座(1)上，主手(3)和键盘鼠标(4)均安装在主体(2)上，显示器(5)通过支架(6)安装在主体(2)的上部，光学测量系统(7)安装在主体(2)的上端，且光学测量系统(7)位于显示器(5)上方，光学测量系统(7)在术中实时为机器人导航系统提供患者和机器人的位置和姿态信息。

2.根据权利要求1所述的一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：底座(1)包括底盘(1-1)、第一组脚轮(1-2)和第二组脚轮(1-3)，第一组脚轮(1-2)和第二组脚轮(1-3)安装在底盘(1-1)上。

3.根据权利要求2所述的一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：第二组脚轮(1-3)为刹车脚轮。

4.根据权利要求3所述的一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：主体(2)包括架体(2-1)、壳体(2-3)和扶手骨架(2-2)，扶手骨架(2-2)安装在架体(2-1)的上部，第二组脚轮(1-3)位于扶手骨架(2-2)的下方，壳体(2-3)罩在架体(2-1)和扶手骨架(2-2)上。

5.根据权利要求4所述的一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：扶手骨架(2-2)包括扶手(2-2-1)、安装架(2-2-2)和L形连接件(2-2-3)，安装架(2-2-2)安装在架体(2-1)上，扶手(2-2-1)通过L形连接件(2-2-3)安装在安装架(2-2-2)上。

6.根据权利要求5所述的一种脊柱微创手术机器人主端操作台，其特征在于：扶手(2-2-1)的上端高于安装架(2-2-2)。