CN109091226A - 一种手术导航机器人末端连接方法 - Google Patents
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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：无菌布固定环(1)、压紧弹簧I(2)、压簧压缩板(3)、压紧弹簧II(4)、套筒连接杆(5)、套筒支撑套(6)、末端套筒(7)、快速锁紧公头(8)、快速锁紧母头(9)、半圆口连接杆(10)、半圆口连接杆紧固螺母(11)、末端工具固定块(12)、塑料转接盘(13)。本发明中通过一对快速连接方式连接更加稳固，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：无菌布固定环(1)、压紧弹簧I(2)、压簧压缩板(3)、压紧弹簧II(4)、套筒连接杆(5)、套筒支撑套(6)、末端套筒(7)、 快速锁紧公头(8)、 快速锁紧母头(9)、 半圆口连接杆(10)、 半圆口连接杆紧固螺母(11)、末端工具固定块(12)、塑料转接盘(13)，各部件的连接方法：
1）套筒连接杆(5)和套筒支撑套(6)通过焊接连接到一起，快速锁紧公头(8)和套筒连接杆(5) 通过螺钉进行固连；套筒连接杆(5)上面有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和半圆口连接杆(10)进行连接。
2）快速锁紧公头(8)和快速锁紧母头(9)是具有倒齿结构的一对快速连接接头。快速锁紧母头(9)内部放置有压紧弹簧II(4)，可以通过对压紧弹簧II(4)的挤压，提供轴向的压紧力，起到对部件套筒连接杆(5)锁紧的作用；
3）半圆口连接杆(10)通过过度配合和末端工具固定块(12)进行固连，然后再用半圆口连接杆紧固螺母(11)进行进一步的固定。
进一步地，塑料转接盘(13)是据有一定弹性的塑料材质转接盘，其作为转接件接到机器人末端，可以避免机器人末端因为经常性拆卸所带来的磨损；压簧压缩板(3)和末端工具固定块(12)通过螺钉固连在一起，压紧弹簧I(2)套在压簧压缩板(3)上，当塑料转接盘(13)和末端工具固定块(12)通过紧固件锁紧时，压紧弹簧I(2)可以提供轴向力，加强塑料转接盘(13)和末端工具固定块(12)之间的连接强度放置末端工具固定块(12)出现晃动，影响整个系统精度。
这时使用时只需旋转快速锁紧公头(8)和 快速锁紧母头(9) ≤90度就可以将压紧弹簧II(4)和套筒连接杆(5)轻松的进行拆下，安装同理。便于进行器械的消毒和术前的手术准备。方便快捷，同时通过压紧弹簧I(2)提供的压紧力，可以加强末端工具固定块(12)和塑料转接盘(13)之间连接，防止末端工具固定块(12)和塑料转接盘(13)产生位移，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．无菌布固定环
2．压紧弹簧I
3．压簧压缩板
4．压紧弹簧II
5．套筒连接杆
6．套筒支撑套
7．末端套筒
8．快速锁紧公头
9．快速锁紧母头
10．半圆口连接杆
11．半圆口连接杆紧固螺母
12．末端工具固定块
13．塑料转接盘
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：无菌布固定环(1)、压紧弹簧I(2)、压簧压缩板(3)、压紧弹簧II(4)、套筒连接杆(5)、套筒支撑套(6)、末端套筒(7)、 快速锁紧公头(8)、 快速锁紧母头(9)、 半圆口连接杆(10)、 半圆口连接杆紧固螺母(11)、末端工具固定块(12)、塑料转接盘(13)，各部件的连接方法：
1） 套筒连接杆(5)和套筒支撑套(6)通过焊接连接到一起，快速锁紧公头(8)和套筒连接杆(5) 通过螺钉进行固连；套筒连接杆(5)上面有方向定位的不规则凸起面，通过这个不规则面和半圆口连接杆(10)进行连接；
2） 快速锁紧公头(8)和快速锁紧母头(9)是具有倒齿结构的一对快速连接接头；快速锁紧母头(9)内部放置有压紧弹簧II(4)，可以通过对压紧弹簧II(4)的挤压，提供轴向的压紧力，起到对部件套筒连接杆(5)锁紧的作用；
3） 半圆口连接杆(10)通过过度配合和末端工具固定块(12)进行固连，然后再用半圆口连接杆紧固螺母(11)进行进一步的固定。
2.根据权利要求1所述的机器人末端组成中，塑料转接盘(13)是由有一定弹性的塑料材质，其作为转接件接到机器人末端。
3.根据权利要求1所述的机器人末端连接方法，其末端套筒(7)搭载手术穿刺针、手术刀、手术钳等疾病诊断、治疗器械。
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