CN107518930B - 一种用于医疗机器人的骨钻 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于医疗机器人的骨钻，属于医疗领域，解决医疗手术机器人中的骨钻应用问题，包括：钻头，钻头包括有一个转动杆（301）和钻杆（309），钻杆连接有第一转动座（304）；底座（1），所述的底座包括有一个电机腔和驱动腔，电机腔内设有电机（101），电机控制驱动端的第二齿轮（302），所述的电机通过远程控制，驱动腔内用于安装驱动端（2），驱动端（2），驱动端位于转动杆的末端，在驱动端内设有和转动杆固联的第一齿轮（301）以及与第一齿轮齿合的第二齿轮（302），第二齿轮固联有转动轴（203）。

Description

一种用于医疗机器人的骨钻

技术领域

本发明涉及医疗机器人领域，具体来说是一种用于医疗机器人的骨钻。

背景技术

骨钻在医用中经常用到，在神经外科、心胸外科、骨科、烧伤科等经常需要用在，现有的骨钻通常是电动的，通过一个电机控制钻头的转动进而在相应的骨头上开孔。

随着医疗机器人的发展，特别是达芬奇医疗机器人，其应用在多个科室领域，具有精确度大，损伤小等优点。但是在外科领域中经常需要对骨头进行钻孔处理，现在的钻孔主要是通过手工进行。

发明内容

本发明的目的一种用于医疗机器人的骨钻，包括：

钻头，钻头包括有一个转动杆和钻杆，钻杆连接有第一转动座，转动杆固联有连接片，连接片固联有的第一转动座，所述的第一转动座上设有一个凸出的活动柱，第二转动座上设有通过活动柱通过的通道以及和通道相通的活动槽，活动柱的末端设有可以沿着活动槽轴向移动的活动块，也就是说所述的活动块只能沿着活动槽轴向一个方向移动，所述的轴向是指和转动杆轴向相同的方向，为了达到这种效果，所述的活动块紧贴在活动槽内，活动块和活动槽的截面可以为多边形，在优选方案中，采用正六边形结构，所述的活动块是固联在活动柱上，所述的固联方式可以通过螺母将活动块固定在活动柱上；并且和活动柱保持固定，在现有技术中所有能够达到这种效果的方式都可以使用；所述的钻杆上设有可以开孔的螺纹结构，钻杆可以采用现存的，其和手工的钻杆没有区别；

第一转动座和第二转动座之间设有压缩的弹性件，所述的弹性件包括若干个弹簧或者橡胶弹性片，所述的弹性片根据实际需要不一定是片状，可以是柱状或者是其他形状，弹性片可以充满这个第一转动座和第二转动座的空间，也可以局部充满，橡胶在优选情况下，采用氟硅胶，所述的氟硅胶包括氟硅生胶100份、硅烷偶联剂1份，碳化硅 5份、、钴0.5份以及10份的氟硅油，采用传统工艺进行表面改性，混炼以及制备弹片。本发明制备的弹性具有较长的时候寿命（本发明中弹片长时间处于压缩状态）。

底座，所述的底座包括有一个电机腔和驱动腔，电机腔内设有电机电机控制驱动端的第二齿轮，所述的电机通过远程控制，驱动腔内用于安装驱动端，所述底座是安装在机器人的臂上，采用现有的方式按照，如达芬奇医疗机器人中的安装方式。

在本发明中会省略一些常规的零部件，如固定电机、转动杆的零部件等，其均是采用常规的方式。在本发明中的一个优选方式中，在底座上通常设有一个槽道，转动杆可以放置在这个槽道中，使得底座位于钻头和驱动端之间，这样可以使得其各部分更加的稳定，也方便安装；

驱动端，驱动端位于转动杆的末端，在驱动端内设有和转动杆固联的第一齿轮以及与第一齿轮齿合的第二齿轮，第二齿轮固联有转动轴。

在现有中，无法在机器人手术中使用骨钻的原因主要有三，第一，骨钻是一个刚性的结构，医护人员在远端操作手术的时候是无法感知到骨钻所受到的压力和转动力的，进而无法根据需要控制钻杆的深浅；第二，在远端难以合理控制骨端的伸进距离，因为有的时候需要钻的深度很短。而采用了本发明特殊的结构，在使用的时候不需要远端调节钻进的深度，将钻头放置在骨头上，在钻头受到一个挤压力的情况下，钻头就会呈现弹性的状态，这个时候就可以正常的钻骨，并且随着进一步的钻深，钻头会伸长，能够自始至终保证骨头和钻头的压力不会发生太大的变化，并且在钻头的挤压力达到一定程度时，钻头不会进一步伸长（活动块位于活动槽的底部时候，弹性件处于压缩状态，钻头可以承受一定的轴向压力，基本可以为活动块对活动槽底部的压力），能够保证钻头的正常工作。

在优选方式中，弹簧为三个均匀分布的弹簧，弹性的系数可以根据钻头所需要的弹性要求选择，所述领域技术人员根据钻头的弹性要求是能够选择中所需要的弹簧的规格的。

进一步的，所述的第一转动座设有一个可以包裹弹簧的外壳，所述的外壳可以全部或者部分包裹第二转动座，所述的外壳通常情况下和第一转动座一体化成型，就相当于第一转动座中间设有一个凹部，里面设有弹簧。

进一步的，所述的电机和第二齿轮之间通过可分离的主驱动块和从驱动块连接，主驱动块和电机连接，从驱动块通过转动轴和第二齿轮连接，主驱动块设有一个凹部，凹部的壁上设有两个开口，从驱动块设有和开口配合的凸部，这样可以使得在驱动端可拆卸的情况下和底座更好的贴合和分离，特别是仅能轴向方向发生移动就可以分合。

进一步的，驱动端外围为驱动外壳，驱动外壳上设有卡条和底座固定，可以保证驱动端和底座更好的贴合，在本发明中也可以采用其他常规的方式进行固定贴合。

本发明解决了骨钻在机器人上的应用问题，可以用在骨科、神经外科（脑科）心胸外科、肿瘤科、烧伤科等需要使用骨钻的领域，并且并且骨头的位置设计不同的钻头。

附图说明

图1是本发明中的结构示意图；

图2是驱动端和底座分开的示意图；

图3是驱动端示意图；

图4是底座示意图；

图5是钻头的示意图；

图6是钻头各部分分开的示意图；

图7是有外壳的钻头示意图；

图8是另一侧观察钻头的示意图；

图中标记：1-底座，101-电机，102-主驱动块，1021-开口，2-驱动端，201-第一齿轮，202-第二齿轮，203-转动轴，204-从驱动块，2041-凸部，205-卡条，206-驱动外壳，3-钻头，301-转动杆，302-连接片，303-第二转动座，304-第一转动座，305-弹簧，306-活动柱，307-活动块，308-活动槽，309-钻杆，310-外壳，311-通道。

具体实施方式

本实施例公开了一种用于医疗机器人的骨钻，包括：

钻头，钻头包括有一个转动杆301和钻杆309，钻杆连接有第一转动座304，转动杆固联有连接片302，连接片固联有的第一转动座304，所述的第一转动座上设有一个凸出的活动柱306，第二转动座上设有通过活动柱通过的通道311以及和通道相通的活动槽308，活动柱的末端设有可以沿着活动槽轴向移动的活动块307，第一转动座和第二转动座之间设有压缩的三个弹簧305。

底座1，所述的底座包括有一个电机腔和驱动腔，电机腔内设有电机101，电机控制驱动端的第二齿轮202，所述的电机通过远程控制，驱动腔内用于安装驱动端2，

驱动端2，驱动端位于转动杆的末端，在驱动端内设有和转动杆固联的第一齿轮201以及与第一齿轮齿合的第二齿轮202，第二齿轮固联有转动轴203。

所述的第一转动座设有一个可以包裹弹簧的外壳310，所述的外壳可以全部或者部分包裹第二转动座。所述的电机101和第二齿轮202之间通过可分离的主驱动块102和从驱动块204连接，主驱动块和电机连接，从驱动块通过转动轴203和第二齿轮连接。主驱动块设有一个凹部，凹部的壁上设有两个开口，从驱动块设有和开口配合的凸部。驱动端外围为驱动外壳206，驱动外壳上设有卡条和底座固定。

Claims (3)

1.一种用于医疗机器人的骨钻，其特征在于，包括：

钻头（3），钻头包括有一个转动杆（301）和钻杆（309），钻杆连接有第一转动座（304），转动杆固联有连接片（302），连接片固联有的第一转动座（304），所述的第一转动座上设有一个凸出的活动柱（306），第二转动座上设有通过活动柱通过的通道（311）以及和通道相通的活动槽（308），活动柱的末端设有可以沿着活动槽轴向移动的活动块（307），活动块通过螺母被固定在活动柱（306）上，

第一转动座和第二转动座之间设有压缩的弹性件，所述的弹性件为橡胶弹性片，橡胶为氟硅胶，所述的氟硅胶包括氟硅生胶100份、硅烷偶联剂1份，碳化硅 5份、钴0.5份以及10份的氟硅油；

底座（1），所述的底座包括有一个电机腔和驱动腔，电机腔内设有电机（101），电机控制驱动端的第二齿轮（302），所述的电机通过远程控制，驱动腔内用于安装驱动端（2），所述的电机和第二齿轮之间通过可分离的主驱动块和从驱动块连接，主驱动块和电机连接，从驱动块通过转动轴和第二齿轮连接，主驱动块设有一个凹部，凹部的壁上设有两个开口，从驱动块设有和开口配合的凸部；

驱动端（2），驱动端位于转动杆的末端，在驱动端内设有和转动杆固联的第一齿轮（301）以及与第一齿轮齿合的第二齿轮（302），第二齿轮固联有转动轴（203）。

2.根据权利要求1所述的用于医疗机器人的骨钻，其特征在于，所述的第一转动座设有一个可以包裹弹簧的外壳（310），所述的外壳可以全部或者部分包裹第二转动座。

3.根据权利要求2所述的用于医疗机器人的骨钻，驱动端外围为驱动外壳（206），驱动外壳上设有卡条和底座固定。