CN109009437A - 一种手术导航机器人末端连接方法 - Google Patents
一种手术导航机器人末端连接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109009437A CN109009437A CN201811046578.5A CN201811046578A CN109009437A CN 109009437 A CN109009437 A CN 109009437A CN 201811046578 A CN201811046578 A CN 201811046578A CN 109009437 A CN109009437 A CN 109009437A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mechanical arm
- quick plug
- arm support
- male connector
- plug
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2065—Tracking using image or pattern recognition
Abstract
本发明属于医疗器械应用技术领域，涉及一种手术导航机器人末端的连接方法。其组成包括：机械臂支架（1）、机械臂支架连接插头（2）、快速插头I‑公头（3）、快速插头I‑母头（4）、机械臂支座（5）、弧形垫圈（6）、不锈钢螺母M4（7）、压紧弹簧I（8）、末端结构支撑圆盘（9）、不锈钢螺母M6（10）、末端插座（11）、压紧弹簧II（12）、快速插头II‑母头（13）、快速插头II‑公头（14）、套筒连接杆（15）、末端套（16）。本发明中机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）通过两组压紧弹簧快插方式连接更加稳固，便于拆卸、安装，替换，且能防止两端产生位移偏差，提高定位和导航精度，较好的实现了人机协调手术。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械应用技术领域，涉及一种手术导航机器人末端的连接方法。
背景技术
中国人口众多，随着人们生活水平的提高和人口老龄化进程的加剧，我国正在成为高新技术医疗器械生产和使用大国。故机器人辅助外科手术系统的研究已经成为一个热点，将手术医生的经验以及机器人定位精确、运行稳定、操作精度高等特性相结合，不仅可以使外科医生获得一种与以往传统手术相似的操作环境，而且可以协助医生完成精细的手术动作，减少外科医生在手术中因为疲劳产生的误操作和手部震颤造成的损伤，提高手术质量与安全性，缩短治疗时间，降低医疗成本。
其中，手术导航机器人末端结构是手术辅助机器人的关键组成部分。合理的结构设计能够提高手术导航机器人定位精度，便于医生进行手术流程的安排和保证手术的顺利进行。现有的手术导航机器人末端连接结构主要采用套筒和螺纹的连接方式，即套筒的内螺纹和连接杆上的外螺纹进行配合锁紧固定，但螺纹的连接、安装和拆卸都相对繁琐费时，且容易松动，易造成末端连杆不稳定，存在连接角度偏移，影响导航定位精度，从而增加系统误差，影响医生的手术效率。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种手术导航机器人末端的连接方法，使其能够牢固地锁紧两端，且该方法便于安装、拆卸，降低系统误差、提高导航精准率。
本发明专利涉及一种手术导航机器人末端的连接方法，其组成包括：机械臂支架（1）、机械臂支架连接插头（2）、快速插头I-公头（3）、快速插头I-母头（4）、机械臂支座（5）、弧形垫圈（6）、不锈钢螺母M4（7）、压紧弹簧I（8）、末端结构支撑圆盘（9）、不锈钢螺母M6（10）、末端插座（11）、压紧弹簧II（12）、快速插头II-母头（13）、快速插头II-公头（14）、套筒连接杆（15）、末端套（16），各部件的连接方法：
工具套筒连接杆（15）和末端套（16）通过焊接连接到一起，快速插头II-公头（14）和套筒连接杆（15）通过螺钉进行固连；套筒连接杆（15）上面有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和末端插座（11）进行连接；快速插头II-母头（13）和快速插头II-公头（14）是具有倒齿结构的一对快速连接接头，快速插头II-母头（13）内部放置有压紧弹簧II（12），可以通过对压紧弹簧II（12）的挤压，提供轴向的压紧力，起到对套筒连接杆（15）锁紧的作用；末端插座（11）通过过度配合和末端结构支撑圆盘（9）进行固连，然后再用不锈钢螺母M6（10）进行进一步的固定；
进一步的，机械臂支架（1）和机械臂支架连接插头（2）通过焊接连接在一起，机械臂支架连接插头（2）和快速插头I-公头（3）通过螺钉固连、快速插头I-公头（3）和快速插头I-母头（4）是一对具有倒齿结构的快速连接接头，压紧弹簧I（8）放置在快速插头I-母头（4）的内部，通过对压紧弹簧I（8）的压缩可以提供轴向力，锁紧机械臂支架（1）；快速插头I-公头（3）的底部有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和机械臂支座（5）进行连接；机械臂支座（5）和末端结构支撑圆盘（9）通过过度配合进行固连，然后再用不锈钢螺母M4进行进一步的固定；
进一步地，机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）相互垂直，通过旋转快速插头II-母头（13）和快速插头II-公头（14）≤90°，可将其进行拆卸安装；
进一步地，压紧弹簧I（8）和压紧弹簧II（12）提供的压紧力对机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）进行固定，防止产生位移，提高定位和导航精度。
按照本方法，机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）通过两组压紧弹簧快插方式连接更加稳固，便于拆卸、安装、替换，同时防止两端产生位移偏差，提高定位和导航精度。
手术机械臂末端装置可用于在对疾病进行诊断或治疗时，对针类、手术使用器械等起到导向、支撑作用，导向支撑完毕之后，可通过对机械臂的控制带动本装置撤离手术区域，为后续医生徒手手术提供足够大的空间，增加了手术的有效行程，较好的实现了人机协调手术。
附图说明：
图1手术导航机器人末端结构示意图
1．支架
2．支架连接插头
3．快速插头I-公头
4．快速插头I-母头
5．Marker标记点支座
6．弧形垫圈
7．不锈钢螺母M4
8．压紧弹簧I
9．末端结构支撑圆盘
10．不锈钢螺母M6
11．末端插座
12．压紧弹簧II
13．快速插头II-母头
14．快速插头II-公头
15．套筒连接杆
16．末端套筒
具体实施示例：
下面结合实施例及附图对本发明做进一步详细说明，但本发明的的实施方式不限于此。
本发明的手术导航机械人末端装置联合机器人系统与医生在临床手术实现步骤如下 ：
准备相关设备，如影像设备系统，通讯系统，控制设备，手术器械等。同时将机械臂末端套筒按照本发明中的方法将其安装固定在导航机械人的机械臂末端。
第一步：使用摄像设备拍摄手术部位的相关影响资料；
第二步：通过图像处理软件，结合医生经验进行手术部位精准图像定位；
第三步：按照图相定位，通过控制设备指挥手术人机械臂到达手术部位；
第四步：医生在机器人末端套筒部位插入穿刺针，开始手术。
通过该方法连接的末端稳固，可防止两端产生位移偏差，提高定位和导航精度。同时其便于拆卸、安装，在手术过程中可以随意替换末端部件，便于医生进行手术操作。
手术结束后可通过对机械臂的控制带动本装置撤离手术区域，为后续医生徒手手术提供足够大的空间，增加了手术的有效行程，较好的实现了人机协调手术。
Claims (3)
1.一种手术导航机器人末端的连接方法，其组成包括：机械臂支架（1）、机械臂支架连接插头（2）、快速插头I-公头（3）、快速插头I-母头（4）、机械臂支座（5）、弧形垫圈（6）、不锈钢螺母M4（7）、压紧弹簧I（8）、末端结构支撑圆盘（9）、不锈钢螺母M6（10）、末端插座（11）、压紧弹簧II（12）、快速插头II-母头（13）、快速插头II-公头（14）、套筒连接杆（15）、末端套（16），各部件的连接方法如下：
1） 工具套筒连接杆（15）和末端套（16）通过焊接连接到一起，快速插头II-公头（14）和套筒连接杆（15）通过螺钉进行固连；套筒连接杆（15）上面有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和末端插座（11）进行连接；快速插头II-母头（13）和快速插头II-公头（14）是具有倒齿结构的一对快速连接接头，快速插头II-母头（13）内部放置有压紧弹簧II（12），可以通过对压紧弹簧II（12）的挤压，提供轴向的压紧力，起到对套筒连接杆（15）锁紧的作用；末端插座（11）通过过度配合和末端结构支撑圆盘（9）进行固连，然后再用不锈钢螺母M6（10）进行进一步的固定；
2） 机械臂支架（1）和机械臂支架连接插头（2）通过焊接连接在一起，机械臂支架连接插头（2）和快速插头I-公头（3）通过螺钉固连、快速插头I-公头（3）和快速插头I-母头（4）是一对具有倒齿结构的快速连接接头，压紧弹簧I（8）放置在快速插头I-母头（4）的内部，通过对压紧弹簧I（8）的压缩可以提供轴向力，锁紧机械臂支架（1）；快速插头I-公头（3）的底部有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和机械臂支座（5）进行连接；机械臂支座（5）和末端结构支撑圆盘（9）通过过度配合进行固连，然后再用不锈钢螺母M4进行进一步的固定。
2.根据权利要求1所述的机器人末端连接方法，其特征在于：机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）相互垂直，通过旋转快速插头II-母头（13）和快速插头II-公头（14）≤90°，可将其进行拆卸安装；进一步地，压紧弹簧I（8）和压紧弹簧II（12）提供的压紧力对机械臂支架（1）和套筒连接杆（15）进行固定，防止产生位移，提高定位和导航精度。
3.根据权利要求1所述的机器人末端连接方法，其末端套（16）搭载手术穿刺针、手术刀、手术钳等疾病诊断、治疗器械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811046578.5A CN109009437B (zh) | 2018-09-08 | 2018-09-08 | 一种手术导航机器人末端连接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811046578.5A CN109009437B (zh) | 2018-09-08 | 2018-09-08 | 一种手术导航机器人末端连接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109009437A true CN109009437A (zh) | 2018-12-18 |
| CN109009437B CN109009437B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=64624242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811046578.5A Active CN109009437B (zh) | 2018-09-08 | 2018-09-08 | 一种手术导航机器人末端连接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109009437B (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010016545A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-08-23 | Jeong In Ho | Floating tool changer for an automobile |
| US20040177724A1 (en) * | 2003-03-13 | 2004-09-16 | Pettit Jack E. | Fastener installation tool |
| CN102119872A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-07-13 | 天津大学 | 微创外科手术机器人紧凑型快换机构 |
| CN106214259A (zh) * | 2005-01-24 | 2016-12-14 | 直观外科手术操作公司 | 机器人手术的模块化机械手支架 |
| CN206296936U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-04 | 西南科技大学 | 一种机器人末端工具快换装置 |
| CN107280776A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-24 | 刘子扬 | 专用于脑立体定向仪框架的转接器及其使用方法 |
| CN107322644A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-07 | 佛山捷蓝机器人有限公司 | 一种机器人手臂快换结构 |
| CN107735044A (zh) * | 2015-05-11 | 2018-02-23 | 柯惠Lp公司 | 耦合器械驱动单元和机器人手术器械 |
| CN108247667A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种同构的可重构机械臂的快换接口 |
| US20180214221A1 (en) * | 2012-06-21 | 2018-08-02 | Globus Medical, Inc. | Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot |
-
2018
- 2018-09-08 CN CN201811046578.5A patent/CN109009437B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010016545A1 (en) * | 1999-12-30 | 2001-08-23 | Jeong In Ho | Floating tool changer for an automobile |
| US20040177724A1 (en) * | 2003-03-13 | 2004-09-16 | Pettit Jack E. | Fastener installation tool |
| CN106214259A (zh) * | 2005-01-24 | 2016-12-14 | 直观外科手术操作公司 | 机器人手术的模块化机械手支架 |
| CN102119872A (zh) * | 2011-01-10 | 2011-07-13 | 天津大学 | 微创外科手术机器人紧凑型快换机构 |
| US20180214221A1 (en) * | 2012-06-21 | 2018-08-02 | Globus Medical, Inc. | Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot |
| CN107735044A (zh) * | 2015-05-11 | 2018-02-23 | 柯惠Lp公司 | 耦合器械驱动单元和机器人手术器械 |
| CN206296936U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-04 | 西南科技大学 | 一种机器人末端工具快换装置 |
| CN107280776A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-24 | 刘子扬 | 专用于脑立体定向仪框架的转接器及其使用方法 |
| CN107322644A (zh) * | 2017-08-23 | 2017-11-07 | 佛山捷蓝机器人有限公司 | 一种机器人手臂快换结构 |
| CN108247667A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种同构的可重构机械臂的快换接口 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109009437B (zh) | 2024-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110432989B (zh) | 结合虚拟技术和3d打印的5g远程骨科手术机器人 | |
| WO2013166836A1 (zh) | 一种医用机械臂末端装置 | |
| CN105193461A (zh) | 一种定量控制负压的超声内镜穿刺针负压吸引器装置 | |
| CN109091226A (zh) | 一种手术导航机器人末端连接方法 | |
| CN209059430U (zh) | 一种手术导航机器人末端连接装置 | |
| CN108836485A (zh) | 一种用于椎体成形手术的医疗机器人 | |
| CN110101944A (zh) | 一种神经阻滞麻醉针定位装置 | |
| CN209059429U (zh) | 一种手术导航机器人末端连接装置 | |
| CN208640746U (zh) | 一种超声科专用b超检查穿刺一体化装置 | |
| CN109009437A (zh) | 一种手术导航机器人末端连接方法 | |
| JP7187595B2 (ja) | ロボット型ロッドベンダー、ならびに関連する機械およびモータハウジング | |
| CN112370154B (zh) | 一种骨折远端复位轨迹规划系统及复位系统 | |
| US20240091929A1 (en) | Robotic rod benders and related mechanical and motor housings | |
| CN206964684U (zh) | 一种神经内镜机械固定支架 | |
| CN209645047U (zh) | 一种克氏针导向装置 | |
| CN209032635U (zh) | 一种锥面快速定位机构 | |
| CN209018936U (zh) | 一种用于椎体成形手术的医疗机器人 | |
| CN220275672U (zh) | 一种距腓前韧带缝合穿刺用导向器 | |
| CN112370135B (zh) | 一种用于多段骨折的机器人复位系统 | |
| CN219803977U (zh) | 一种转针装置及远程转针系统 | |
| CN111481392A (zh) | 一种基于协作机器人的上肢闭合性骨折复位装置 | |
| CN114176752B (zh) | 一种基于机器人骨折复位的夹持固定装置 | |
| CN219070626U (zh) | 导向器 | |
| CN209203510U (zh) | 一种磁力精确重复定位机构 | |
| CN220158360U (zh) | 一次性腹部超声检测探头穿刺架 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200408 Address after: 238000 Wuming Environmental Protection Group Building, Huashan Machinery Industry Park, Chaohu Economic and Technological Development Zone, Hefei City, Anhui Province Applicant after: ANHUI AIKESUO MEDICAL ROBOT Co.,Ltd. Address before: Room 801-802, Building 1, Number 1, Nuclear Road, Fengtai District, Beijing, 100195 Applicant before: BEIJING DEKANGJIAN MEDICINE SCIENCE & TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant |