CN110353813A - 一种穿刺辅助设备 - Google Patents

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李德利
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Abstract

本发明公开了一种穿刺辅助设备，包括移送小车、框架、安装部件以及驱动装置；框架包括框架本体和支腿；支腿安装在框架本体上，以使框架本体的底面与外部地面之间间隔形成容置空间；移送小车包括壳体、驱动轮、第一旋转驱动机构、托举板和升降驱动机构；驱动轮枢接在壳体上；第一旋转驱动机构用于带动驱动轮转动；升降驱动机构用于带动托举板在第一位置和第二位置之间升降；托举板位于第一位置时能够稳定托举框架本体的底面以使支腿脱离外部地面；托举板位于第二位置时能够解除对框架本体的托举；安装部件用于供外部穿刺工具安装；驱动装置用于驱动安装部件运动。本发明在确保便于移送的基础上，实现其稳定静置，进而避免对穿刺准确度造成影响。

Description

一种穿刺辅助设备
技术领域
本发明涉及一种辅助设备，尤其涉及一种穿刺辅助设备。
背景技术
穿刺术是现代外科手术中较为普遍的技术，在肿瘤治疗、检等领域尤为广泛。然而，目前公知的穿刺术主要依赖于医生手术技能，穿刺准确性和成功率完全依赖医生经验，难以克服抖动等因素带来的误差，因此，现有采用穿刺辅助设备来实现穿刺操作；现有的穿刺辅助设备包括驱动部件(如机械手等)，通过驱动部件将穿刺工具等功能模块移动至合适位置，之后进行穿刺工具进行穿刺操作；但是，现有的穿刺辅助设备的体积较大，为了便于其的移送，常在穿刺辅助设备的底部安装滚轮，但是，在手术过程中意外碰撞穿刺辅助设备时，由于滚轮的存在，穿刺辅助设备易出现轻微的晃动、移位，导致穿刺不准确。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种穿刺辅助设备，其在确保便于移送的基础上，实现其稳定静置，进而避免对穿刺准确度造成影响。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种穿刺辅助设备，包括移送小车、框架、安装部件以及驱动装置；所述框架包括框架本体和支腿；所述支腿安装在所述框架本体上，以使所述框架本体的底面与外部地面之间间隔形成容置空间；所述移送小车可容置于所述容置空间内；所述移送小车包括壳体、驱动轮、第一旋转驱动机构、托举板和升降驱动机构；所述驱动轮枢接在所述壳体上，并凸出于所述壳体的底面；所述驱动轮还用于与外部地面摩擦接触；所述第一旋转驱动机构安装在所述壳体上，并用于带动所述驱动轮转动；所述托举板可升降地安装在所述壳体上；所述升降驱动机构用于带动所述托举板在第一位置和第二位置之间升降；所述托举板位于所述第一位置时能够稳定托举框架本体的底面，以使所述支腿脱离外部地面；所述托举板位于所述第二位置时能够解除对框架本体的托举；所述安装部件用于供外部穿刺工具安装；所述驱动装置安装在所述框架本体上，并与所述安装部件传动连接；所述驱动装置用于驱动所述安装部件分别沿水平直线方向和垂直方向运动。
进一步地，所述驱动装置包括支撑板、第一安装板、第一水平驱动机构和竖向驱动机构；所述支撑板可沿竖向运动地安装在所述框架本体上；所述竖向驱动机构用于带动所述支撑板运动；所述第一安装板可沿水平直线方向运动地安装在所述支撑板上；所述第一水平驱动机构安装在所述支撑板上，并用于驱动所述第一安装板运动；所述安装部件安装在所述第一安装板上。
进一步地，所述水平驱动机构包括第一传动齿轮、第一齿条和第一旋转电机；所述第一齿条固定在所述第一安装板上，并沿所述水平直线方向延伸；所述第一传动齿轮固定套设在所述第一旋转电机的输出轴上，并与所述第一齿条啮合；所述第一旋转电机的机体安装在所述支撑板上。
进一步地，所述竖向驱动机构包括直线电机，所述直线电机的机体安装在所述框架本体上；所述直线电机的推杆与所述支撑板固定连接。
进一步地，所述安装部件可沿所述水平直线方向运动地安装在所述第一安装板上；所述穿刺辅助设备还包括第二水平驱动机构；所述第二水平驱动机构包括第二旋转电机、第一丝杆和第一丝杆螺母；所述第二旋转电机的机体安装在所述第一安装板上，所述第二旋转电机的输出轴与所述第一丝杆传动连接；所述第一丝杆枢接在所述第一安装板上；所述第一丝杆螺母固定套设在所述第一丝杆上，并与所述安装部件固定连接。
进一步地，所述驱动轮的数量有两个，两个所述驱动轮分置于所述壳体的相对两侧；各所述驱动轮对应设置有所述第一旋转驱动机构。
进一步地，所述第一旋转驱动机构包括第三旋转电机，所述第三旋转电机的机体安装在所述壳体上，所述第三旋转电机的输出轴与对应所述驱动轮传动连接。
进一步地，所述升降驱动机构包括第四旋转电机、第二丝杆、第二丝杆螺母和升降推杆；所述第四旋转电机的机体安装在所述壳体上；所述第二丝杆与所述第四旋转电机的输出轴传动连接；所述第二丝杆螺母匹配套设在所述第二丝杆外，并与所述升降推杆固定连接；所述升降推杆与所述托举板固定连接。
进一步地，所述穿刺辅助设备还包括显示屏、第二旋转驱动机构、俯仰调节机构和第二安装板；所述第二安装板可绕竖向轴线转动地安装在所述框架本体上；所述第二旋转驱动机构安装在所述框架本体上，并用于带动所述第二安装板旋转；所述显示屏可绕水平轴线转动地安装在所述第二安装板上；所述俯仰调节机构安装在所述第二安装板上，并用于带动所述显示屏绕水平轴线转动。
进一步地，所述俯仰调节机构包括第五旋转电机、第二传动齿轮和转动件；所述转动件可绕水平轴线转动地安装在所述第二安装板上；所述转动件与所述显示屏固定连接，并形成有弧形的第二齿条；所述第五旋转电机的机体固定在所述第二安装板上；所述第二传动齿轮可转动地安装在所述第二安装板上，并与所述第五旋转电机的输出轴传动连接；所述第二传动齿轮与所述第二齿条啮合。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过将安装部件和驱动装置安装在框架本体上、设置带有支腿的框架本体和移送小车，如此，在需要移送物品时，移送小车位于框架本体下，移送小车的托举板在升降驱动机构的带动下托举框架，之后在移送小车的驱动轮和第一旋转驱动机构的配合下实现移送小车的移送，并在到达目的后，通过升降驱动机构带动托举板下降解除对框架的托举，即可实现框架的静置，如此，在便于穿刺辅助设备移送的基础上，该穿刺辅助设备无需安装滚轮，进而实现其稳定静置，避免对穿刺准确度造成影响。
附图说明
图1为本发明穿刺辅助设备的结构示意图；
图2为本发明支撑板、第一安装板、水平驱动机构和竖向驱动机构的结构示意图；
图3为本发明图2中局部A的结构放大图；
图4为本发明移送小车的结构示意图(托举板处于第二位置)；
图5为本发明移送小车的结构示意图(托举板处于第一位置)；
图6为本发明升降驱动机构的结构示意图；
图7为本发明驱动轮和第一旋转驱动机构的结构示意图；
图8为本发明显示屏、第二旋转驱动机构和俯仰调节机构的结构示意图。
图中：10、移送小车；11、壳体；12、驱动轮；13、第一旋转驱动机构；14、托举板；15、升降驱动机构；151、第四旋转电机；152、第二丝杆；153、第二丝杆螺母；154、升降推杆；20、框架；21、框架本体；22、支腿；30、安装部件；40、显示屏；50、第二旋转驱动机构；60、俯仰调节机构；61、第五旋转电机；62、第二传动齿轮；63、转动件；631、第二齿条；70、第二安装板；80、万向轮；90、第二水平驱动机构；91、第二旋转电机；92、第一丝杆；93、第一丝杆螺母；100、支撑板；110、第一安装板；120、第一水平驱动机构；121、第一传动齿轮；122、第一齿条；123、第一旋转电机；130、竖向驱动机构。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1-5所示的一种穿刺辅助设备，包括移送小车10、框架20、安装部件30以及驱动装置；该框架20包括框架本体21和支腿22；该支腿22安装在该框架本体21上，以使框架本体21的底面与外部地面之间间隔形成容置空间；该移送小车10可容置于该容置空间内；该移送小车10包括壳体11、驱动轮12、第一旋转驱动机构13、托举板14和升降驱动机构15；该驱动轮12枢接在该壳体11上，并凸出于该壳体11的底面；该驱动轮12还用于与外部地面摩擦解除；该第一旋转驱动机构13安装在壳体11上，并用于带动驱动轮12转动；该托举板14可升降地安装在该壳体11上；该升降驱动机构15用于带动还托举板14在第一位置和第二位置之间升降；托举板14位于第一位置时能够稳定托举框架本体21的底面，以使支腿22脱离外部地面；托举板14位于第二位置时能够解除对框架本体21的托举；安装部件30用于供外部穿刺工具安装；驱动装置安装在框架本体21上，并与安装部件30传动连接；驱动装置用于分别驱动安装部件30沿水平直线方向和垂直方向运动，进而将安装部件30上穿刺工具调整至适合穿刺的位置。
在上述结构的基础上，在需要移动本穿刺辅助设备时，将移送小车10置于该容置空间内，升降驱动机构15带动托举板14上升至第一位置，此时，托举板14稳定托举框架本体21的底面，使支腿22脱离地面；之后第一旋转驱动机构13驱动该驱动轮12转动，在驱动轮12与外部地面之间相互摩擦力的作用下，驱动轮12转动实现移送小车10的运动，进而带动框架20移动，同时，在到达目的地后，第一升降驱动机构15带动托举板14下降至第二位置，此时，托举板14下降至解除对框架本体21的托举的位置，此处需要说明的是，当托举板14脱离框架本体21的底面，或者托举板14与框架本体21的底面仅处于相互接触等情况时均可实现接触对框架20的托举；如此，可使支腿22重新静置于外部地面上，实现穿刺辅助设备整体静置，无需安装滚轮，而提高静置的稳定性，避免对穿刺准确度造成影响。
具体地，上述的支腿22可在其外表裹覆橡胶，以提高支腿22与外部地面的摩擦力；再者，移送小车10设置成可进出该容置空间。
上述的驱动装置可采用现有的多轴联动机械手，其中，安装部件30安装在多轴联动机械手的自由端；具体地，驱动装置包括支撑板100、第一安装板110、第一水平驱动机构120和竖向驱动机构130；支撑板100可沿竖向运动地安装在框架本体21上；竖向驱动机构130用于带动支撑板100运动；第一安装板110可沿水平直线方向运动地安装在支撑板100上；第一水平驱动机构120安装在支撑板100上，并用于驱动第一安装板110运动；安装部件30安装在第一安装板110上；如此，通过第一水平驱动机构120和竖向驱动机构130的配合，可将外部穿刺工具移动适合进行穿刺操作的位置。
再者，还可在第一安装板110安装上述安装部件30，以实现同时安装多个外部穿刺工具，另外，还可设置安装部件30和驱动装置为一组辅助机构，本穿刺辅助设备可设置两组或以上的辅助机构，进而实现分别对前列腺、肝脏、脑部、腹部等多个部位多种穿刺活检消融。
上述的第一水平驱动机构120可为现有的丝杆与丝杆螺母配合的驱动机构等等；本实施例中，水平驱动机构包括第一传动齿轮121、第一齿条122和第一旋转电机123；第一齿条122固定在第一安装板110上，并沿水平直线方向延伸；第一传动齿轮121固定套设在第一旋转电机123的输出轴上，并与第一齿条122啮合；第一旋转电机123的机体安装在支撑板100上；使用时，通过第一旋转电机123的输出轴转动带动第一传动齿轮121转动，第一传动齿轮121联动第一齿条122运动，实现第一安装板110的运动；该种方式装配简单。
上述的竖向驱动机构130可为现有的气缸、液缸等等，也可为直线电机；当竖向驱动机构130包括直线电机时，将直线电机的机体安装在框架本体21上；并将直线电机的推杆与支撑板100固定连接。
为了使得安装部件30具有更广的调节范围，优选地，安装部件30可沿水平直线方向运动地安装在第一安装板110上；穿刺辅助设备还包括第二水平驱动机构90；第二水平驱动机构90包括第二旋转电机91、第一丝杆92和第一丝杆螺母93；第二旋转电机91的机体安装在第一安装板110上，第二旋转电机91的输出轴与第一丝杆92传动连接；第一丝杆92枢接在第一安装板110上；第一丝杆螺母93固定套设在第一丝杆92上，并与安装部件30固定连接；再者，在不需要使用本穿刺辅助设备时，通过收回第一安装板110和安装部件30，可缩小整体的体积。
如图4-7所示，具体地，驱动轮12的数量有两个，两个驱动轮12分置于壳体11的相对两侧；各驱动轮12对应设置有第一旋转驱动机构13；如此，通过合理控制两个第一旋转驱动机构13的输出轴的转速，如，当控制两个第一旋转驱动机构13的输出轴的转动方向相反，且转速大小各异时，即可实现移送小车10的转弯。
上述的第一旋转驱动机构13可为旋转液缸或第三旋转电机，当采用第三旋转电机时，将第三旋转电机的机体安装在壳体11上，并使第三旋转电机的输出轴与对应驱动轮12传动连接。
更进一步地，壳体11的相对两端分别安装有万向轮80，万向轮80实现对壳体11的进一步支撑，提高运动地稳定性。
上述的升降驱动机构15可为直线电机、气缸等，本实施例中，优选地，升降驱动机构15包括第四旋转电机151、第二丝杆152、第二丝杆螺母153和升降推杆154；第四旋转电机151的机体安装在壳体11上；第二丝杆152与第四旋转电机151的输出轴传动连接；第二丝杆螺母153匹配套设在第二丝杆152外，并与升降推杆154固定连接；升降推杆154与托举板14固定连接；如此，在第四旋转电机151转动时，带动第二丝杆152转动，此时，第二丝杆螺母153由于升降推杆154和托举板14的限位，而实现沿第二丝杆152运动，同时，通过控制第四旋转电机151的输出轴转动方向，即可实现带动第二丝杆螺母153沿第二丝杆152上升或下降，进而实现第二丝杆螺母153通过升降推杆154联动托举板14升降。上述结构中，通过第二丝杆152和第二丝杆螺母153的配合，使得升降推杆154的运动更稳定，即，使得托举板14的运动更稳定。
具体地，该托举板14可通过导向组件可升降地安装在该壳体11上；该导向组件包括竖向导轨，以及与竖向导轨活动插装配合的导向槽；如此，通过竖向导轨和导向槽的配合，实现托举板14稳定地升降。
更具体地，上述的导槽开设在托举板14上，相应地，竖向导轨设置在壳体11上；或者，上述的导槽开设在壳体11上，相应地，该竖向导轨设置在该托举板14上。
如图1和图8所示，为了便于对施工对象进行检测，穿刺辅助设备还包括显示屏40；显示屏40可与外部超声扫描仪连接，并显示外部超声扫描仪所扫描的图像，以便于观察；进一步地，穿刺辅助设备还包括第二旋转驱动机构50、俯仰调节机构60和第二安装板70；第二安装板70可绕竖向轴线(如图8中线条A2所示轴线)转动地安装在框架本体21上；第二旋转驱动机构50安装在框架本体21上，并用于带动第二安装板70旋转；显示屏40可绕水平轴线(如图8中线条A1所示轴线)转动地安装在第二安装板70上；俯仰调节机构60安装在第二安装板70上，并用于带动显示屏40绕水平轴线转动；如此，可根据需要通过俯仰调节机构60和第二旋转驱动机构50调整显示屏40的朝向，以随手术实时过程的变化实时调整角度，利于医生通过显示屏40进行观察。
更进一步地，俯仰调节机构60包括第五旋转电机61、第二传动齿轮62和转动件63；转动件63可绕水平轴线转动地安装在第二安装板70上；转动件63与显示屏40固定连接，并形成有弧形的第二齿条631；第五旋转电机61的机体固定在第二安装板70上；第二传动齿轮62可转动地安装在第二安装板70上，并与第五旋转电机61的输出轴传动连接；第二传动齿轮62与第二齿条631啮合。
在上述结构的基础上，使用时，开启第五旋转电机61，第五旋转电机61带动第二传动齿轮62转动，第二传动齿轮62联动第二齿条631，如此，实现转动件63沿水平轴线(如图8中线条A1所示轴线)转动，进而实现显示屏40的俯仰角度调节。
需要说明的是，上述的第二传动齿轮62可直接固定套设在第五旋转电机61的输出轴上。
上述的第二旋转驱动机构50可采用现有的旋转电机、旋转液缸、中空旋转平台等等。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种穿刺辅助设备，其特征在于：包括移送小车、框架、安装部件以及驱动装置；所述框架包括框架本体和支腿；所述支腿安装在所述框架本体上，以使所述框架本体的底面与外部地面之间间隔形成容置空间；所述移送小车可容置于所述容置空间内；所述移送小车包括壳体、驱动轮、第一旋转驱动机构、托举板和升降驱动机构；所述驱动轮枢接在所述壳体上，并凸出于所述壳体的底面；所述驱动轮还用于与外部地面摩擦接触；所述第一旋转驱动机构安装在所述壳体上，并用于带动所述驱动轮转动；所述托举板可升降地安装在所述壳体上；所述升降驱动机构用于带动所述托举板在第一位置和第二位置之间升降；所述托举板位于所述第一位置时能够稳定托举框架本体的底面，以使所述支腿脱离外部地面；所述托举板位于所述第二位置时能够解除对框架本体的托举；所述安装部件用于供外部穿刺工具安装；所述驱动装置安装在所述框架本体上，并与所述安装部件传动连接；所述驱动装置用于驱动所述安装部件分别沿水平直线方向和垂直方向运动。
2.如权利要求1所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述驱动装置包括支撑板、第一安装板、第一水平驱动机构和竖向驱动机构；所述支撑板可沿竖向运动地安装在所述框架本体上；所述竖向驱动机构用于带动所述支撑板运动；所述第一安装板可沿水平直线方向运动地安装在所述支撑板上；所述第一水平驱动机构安装在所述支撑板上，并用于驱动所述第一安装板运动；所述安装部件安装在所述第一安装板上。
3.如权利要求2所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述水平驱动机构包括第一传动齿轮、第一齿条和第一旋转电机；所述第一齿条固定在所述第一安装板上，并沿所述水平直线方向延伸；所述第一传动齿轮固定套设在所述第一旋转电机的输出轴上，并与所述第一齿条啮合；所述第一旋转电机的机体安装在所述支撑板上。
4.如权利要求2所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述竖向驱动机构包括直线电机，所述直线电机的机体安装在所述框架本体上；所述直线电机的推杆与所述支撑板固定连接。
5.如权利要求2所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述安装部件可沿所述水平直线方向运动地安装在所述第一安装板上；所述穿刺辅助设备还包括第二水平驱动机构；所述第二水平驱动机构包括第二旋转电机、第一丝杆和第一丝杆螺母；所述第二旋转电机的机体安装在所述第一安装板上，所述第二旋转电机的输出轴与所述第一丝杆传动连接；所述第一丝杆枢接在所述第一安装板上；所述第一丝杆螺母固定套设在所述第一丝杆上，并与所述安装部件固定连接。
6.如权利要求1所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述驱动轮的数量有两个，两个所述驱动轮分置于所述壳体的相对两侧；各所述驱动轮对应设置有所述第一旋转驱动机构。
7.如权利要求6所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述第一旋转驱动机构包括第三旋转电机，所述第三旋转电机的机体安装在所述壳体上，所述第三旋转电机的输出轴与对应所述驱动轮传动连接。
8.如权利要求1所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述升降驱动机构包括第四旋转电机、第二丝杆、第二丝杆螺母和升降推杆；所述第四旋转电机的机体安装在所述壳体上；所述第二丝杆与所述第四旋转电机的输出轴传动连接；所述第二丝杆螺母匹配套设在所述第二丝杆外，并与所述升降推杆固定连接；所述升降推杆与所述托举板固定连接。
9.如权利要求1所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述穿刺辅助设备还包括显示屏、第二旋转驱动机构、俯仰调节机构和第二安装板；所述第二安装板可绕竖向轴线转动地安装在所述框架本体上；所述第二旋转驱动机构安装在所述框架本体上，并用于带动所述第二安装板旋转；所述显示屏可绕水平轴线转动地安装在所述第二安装板上；所述俯仰调节机构安装在所述第二安装板上，并用于带动所述显示屏绕水平轴线转动。
10.如权利要求9所述的穿刺辅助设备，其特征在于：所述俯仰调节机构包括第五旋转电机、第二传动齿轮和转动件；所述转动件可绕水平轴线转动地安装在所述第二安装板上；所述转动件与所述显示屏固定连接，并形成有弧形的第二齿条；所述第五旋转电机的机体固定在所述第二安装板上；所述第二传动齿轮可转动地安装在所述第二安装板上，并与所述第五旋转电机的输出轴传动连接；所述第二传动齿轮与所述第二齿条啮合。
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