CN110368040A - 针刺微创机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针刺微创机器人,包括升降移动机构、高度调节机构、直线运动机构、显示屏机构、末端执行机构、前列腺B超及针刺角度调整机构,直线运动机构安装于高度调节机构,通过升降电机结构驱动保护盖结构下降并抵触于地面,使万向轮结构和轮电机结构悬空,对整个机器人进行支撑,通过显示屏机构控制升降移动机构工作,使万向轮结构和轮电机结构抵触于地面,万向轮结构带动整个针刺微创机器人运动到手术室,然后控制高度调节机构工作,调整工作台高度到合适位置。接着直线运动机构进行工作,根据病人前列腺位置调整位置,然后调节末端执行机构的水平圆周合适角度,简化了医生干预方式,有效缩短了操作时间,提高了操作安全性和精确性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种针刺微创机器人。
背景技术
目前,随着我国人均寿命延长,前列腺癌发病率呈上升趋势。在欧美国家前列腺癌是最常见的肿瘤之一,其发病率已位于男性肿瘤之首,死亡率是男性肿瘤第二位。北、上、广等发达城市的调查数据显示,近几年我国前列腺癌的发病率已经达到32/10万男性,成为男性最常见的泌尿系统恶性肿瘤。根据WHO报告:2012年全球前列腺癌783万,2017年968万,2022年1102万;2012年中国前列腺82.9万,2017年121万,2022年157万;全球前列腺市场达到70亿!目前,对提高前列腺癌的早期检出率和诊断精度已引起临床学科和医学影像学科的重视。前列腺穿刺活检术是前列腺癌确诊的一种安全、高效的手段。随着新技术的发展,它在前列腺癌诊治中将起到越来越重要的作用。现有的针刺微创机器人中,会出现移动不便、使用不便和精度不足等问题,影响实际操作和使用。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种针刺微创机器人,其能解决移动不便、使用不便和精度不足等问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
一种针刺微创机器人,包括升降移动机构、高度调节机构、直线运动机构、显示屏机构、末端执行机构、前列腺B超及针刺角度调整机构,所述高度调节机构安装于所述升降移动机构,所述升降移动机构带动所述高度调节机构移动,所述直线运动机构安装于所述高度调节机构,所述高度调节机构带动所述直线运动机构上下移动,所述显示屏机构安装于所述直线运动机构,所述末端执行机构转动于所述直线运动机构,所述前列腺B超安装于所述末端执行机构,所述针刺角度调整机构安装于所述末端执行机构,所述升降移动机构包括轮电机结构、升降电机结构、保护盖结构、万向轮结构及支撑板结构,所述轮电机结构安装于所述支撑板结构;所述升降电机结构包括升降电机、升降电机第一夹板、升降电机第二夹板、方形连接块、第一联轴器、第一丝杠螺母、升降连接支座、第一丝杠及第一轴承,所述升降电机第一夹板、所述方形连接块及所述升降电机第二夹板固定于所述升降电机,所述升降电机带动所述第一联轴器转动,所述第一联轴器与所述第一丝杠固定连接,所述第一丝杠螺接于所述第一丝杠螺母,所述第一丝杠螺母与所述升降连接支座固定连接,所述升降连接支座与所述保护盖结构固定连接,所述升降电机、所述万向轮结构安装于所述支撑板结构。
进一步地,所述升降移动机构还包括第一线性滑轨,所述第一线性滑轨固定于所述支撑板结构,所述保护盖结构滑动安装于所述第一线性滑轨。
进一步地,所述轮电机结构包括轮毂支架、第一小齿轮、第一编码器、编码器支架、第一大齿轮及轮电机,所述轮电机带动所述第一大齿轮转动,所述轮毂支架、所述编码器支架安装于所述轮电机,所述第一小齿轮啮合传动于所述第一大齿轮,所述第一编码器安装于所述编码器支架,所述第一编码器的轴线与所述第一小齿轮的轴线重合。
进一步地,所述直线运动机构包括支撑圆筒、U型支架、覆盖兼引导平板、直线运动驱动结构及转动结构,其特征在于:所述U型支架安装于所述支撑圆筒;所述直线运动驱动结构包括直线驱动电机、第二联轴器、直线运动支撑架、第二丝杠螺母、第二丝杠、第一滑块及第一直线滑轨,所述直线驱动电机与所述第二联轴器固定连接并带动所述第二联轴器转动,所述第二联轴器与所述第二丝杠固定连接,所述第二丝杠螺接于所述第二丝杠螺母,所述第二丝杠螺母与所述直线运动支撑架固定连接,所述直线运动支撑架滑动安装于所述第一直线滑轨;所述转动结构包括转动圆环、第二轴承及转动支撑块,所述转动支撑块通过螺栓固定在所述直线运动支撑架上,所述转动圆环固定于所述直线运动支撑架上,所述第二轴承安装在所述转动圆环的圆槽内;所述U型支架与所述直线驱动电机固定连接,所述直线驱动电机运作使所述转动结构沿所述第一直线滑轨滑动。
进一步地,所述末端执行机构包括底部转动结构、线性滑动结构、末端角度微调结构及圆周旋转结构,其特征在于:所述底部转动结构包括支撑圆柱块;所述线性滑动结构包括滑动格挡条、尾部支撑座、第二紧定旋钮、第三紧定旋钮、滑动连接块、第二滑块、第二直线滑轨、本体及配合转动件,所述本体侧面设有条状槽,所述滑动格挡条固定于所述条状槽,所述尾部支撑座固定于所述本体,所述第三紧定旋钮螺接于所述滑动连接块,所述滑动连接块固定于所述第二滑块,所述第二滑块滑动安装于所述第二直线滑轨,所述本体与所述第二直线滑轨固定连接,所述第二滑块固定于所述配合转动件,所述第三紧定旋钮抵触于所述滑动格挡条使所述本体相对于所述滑动连接块固定;所述圆周旋转结构包括B超支撑前座及前座连接块,所述B超支撑前座一端转动安装于所述前座连接块;所述末端角度微调结构固定于所述B超支撑前座,所述第二紧定旋钮螺接于所述末端角度微调结构的端部,所述第二紧定旋钮抵触于所述尾部支撑座使所述末端角度微调结构固定于所述尾部支撑座和所述前座连接块之间。
进一步地,所述末端角度微调结构包括B超支撑尾座、第三轴承及元器件保护壳,所述第三轴承安装于所述B超支撑尾座,前列腺B超的一端安装于所述第三轴承。
进一步地,所述圆周旋转结构还包括双台阶齿轮、第四轴承、第二小齿轮、旋转驱动电机及第三小齿轮,所述前座连接块安装在所述本体的前端,所述第四轴承安装于所述双台阶齿轮,所述双台阶齿轮安装在所述B超支撑前座内,所述第二小齿轮通过紧定螺丝固定在所述旋转驱动电机的输出端。
进一步地,所述圆周旋转结构还包括转动电位器,所述旋转驱动电机和所述转动电位器固定在所述B超支撑前座上,所述旋转驱动电机驱动所述第二小齿轮,并带动所述双台阶齿轮旋转,所述第三小齿轮与所述双台阶齿轮之间齿轮配合,所述转动电位器与所述第三小齿轮同步转动以检测到所述双台阶齿轮的转动角度,所述第三小齿轮通过紧定螺丝固定在所述转动电位器的转动端。
进一步地,所述底部转动结构包括第一紧定旋钮,所述配合转动件设有圆柱凸台,所述圆柱凸台插接于所述底部转动结构,所述第一紧定旋钮抵触于所述圆柱凸台使所述线性滑动结构相对于所述底部转动结构固定。
进一步地,所述针刺角度调整机构包括旋转支撑座、针刺角度调整第一结构、针刺角度调整第二结构、针刺角度调整机构保护结构及活检针,其特征在于:所述针刺角度调整第一结构包括第一角度调整驱动电机、第三直线滑轨、第三丝杠、第三丝杠螺母、第三滑块、第一角度调节引导块、第一夹持件、第四小齿轮及第五小齿轮,所述第一角度调整驱动电机安装于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第一角度调整驱动电机与所述第四小齿轮固定连接并带动所述第四小齿轮转动,所述第五小齿轮与所述第四小齿轮啮合传动,所述第五小齿轮与所述第三丝杠固定连接,所述第三丝杠螺母螺接于所述第三丝杠,第一角度调节引导块分别与所述第三丝杠螺母和所述第三滑块固定连接,所述第一夹持件转动安装于所述第一角度调节引导块,所述第三直线滑轨固定于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第三滑块滑动安装于所述第三直线滑轨;所述针刺角度调整第二结构包括第二角度调整驱动电机、第四直线滑轨、第四丝杠、第四丝杠螺母、第四滑块、第二角度调节引导块、第二夹持件、第六小齿轮及第七小齿轮,所述第二角度调整驱动电机安装于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第二角度调整驱动电机与所述第六小齿轮固定连接并带动所述第六小齿轮转动,所述第七小齿轮与所述第六小齿轮啮合传动,所述第七小齿轮与所述第四丝杠固定连接,所述第四丝杠螺母螺接于所述第四丝杠,第二角度调节引导块分别与所述第四丝杠螺母和所述第四滑块固定连接,所述第二夹持件转动安装于所述第二角度调节引导块,所述第四直线滑轨固定于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第四滑块滑动安装于所述第四直线滑轨;所述针刺角度调整机构保护结构安装于所述旋转支撑座,所述第一夹持件和所述第二夹持件夹持所述活检针。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
所述升降连接支座与所述保护盖结构固定连接,所述升降电机、所述万向轮结构安装于所述支撑板结构。当操作人员需要移动整个装置时,所述轮电机结构运动实现前进、后退、左转、右转以及刹车等功能,运动到指定地点之后,通过所述升降电机结构驱动所述保护盖结构下降并抵触于地面,使所述万向轮结构和所述轮电机结构悬空,对整个机器人进行支撑,通过所述显示屏机构控制所述升降移动机构工作,运动到手术室,然后控制所述高度调节机构工作,调整工作台高度到合适位置。接着所述直线运动机构进行工作,根据病人前列腺位置调整位置,然后调节所述末端执行机构的水平圆周合适角度,当前列腺B超进入人体后,根据检测的三维影像再进一步调整所述前列腺B超的前后端角度和其自身转动角度,当角度调整合适,找到病源处后,根据其位置,配套软件自动进行路径规划,电控系统自动调节活检针刺入角度,然后医生将活检针刺入病人体内取得样本。简化了医生干预方式,有效缩短了操作时间,提高了操作安全性。本发明通过合理的结构设计,提高前列腺穿刺活检定位精度、检测结果精确度、降低手术难度和手术时间、减少病人痛苦以及提高手术成功率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明针刺微创机器人中一较佳实施例的立体图;
图2为图1所示针刺微创机器人的局部立体图;
图3为图1所示针刺微创机器人中一升降移动机构的立体图;
图4为图3所示升降移动机构的另一立体图;
图5为图3所示升降移动机构的又一立体图;
图6为图3所示升降移动机构中的再一立体图;
图7为图1所示针刺微创机器人的局部立体图;
图8为图1所示针刺微创机器人中一直线运动机构的立体图;
图9为图7所示直线运动机构的另一立体图;
图10为图1所示针刺微创机器人的局部立体图;
图11为图1所示针刺微创机器人中一末端执行机构的立体图;
图12为图11所示末端执行机构的局部立体图;
图13为图1所示针刺微创机器人中一针刺角度调整机构的立体图;
图14为图13所示针刺角度调整机构的另一立体图。
图中:100、升降移动机构;110、轮电机结构;111、轮毂支架;112、第一小齿轮;113、第一编码器;114、编码器支架;115、第一大齿轮;116、轮电机;120、升降电机结构;121、升降电机;122、升降电机第一夹板;123、升降电机第二夹板;124、方形连接块;125、第一联轴器;126、第一丝杠螺母;127、升降连接支座;128、第一丝杠;129、第一轴承;130、保护盖结构;140、万向轮结构;150、支撑板结构;160、第一线性滑轨;200、高度调节机构;210、推杆支撑板;220、线性推杆;230、顶部连接块;300、直线运动机构;310、支撑圆筒;320、U型支架;330、覆盖兼引导平板;340、直线运动驱动结构;341、直线驱动电机;342、第二联轴器;343、直线运动支撑架;344、第二丝杠螺母;345、第二丝杠;346、第一滑块;347、第一直线滑轨;350、转动结构;351、转动圆环;352、第二轴承;353、转动支撑块;400、显示屏机构;410、显示屏;420、显示屏侧边支架;430、显示屏支撑杆;500、末端执行机构;510、底部转动结构;511、第一紧定旋钮;512、支撑圆柱块;520、线性滑动结构;521、滑动格挡条;522、尾部支撑座;523、第二紧定旋钮;524、第三紧定旋钮;525、滑动连接块;526、第二滑块;527、第二直线滑轨;528、本体;529、配合转动件;530、末端角度微调结构;531、B超支撑尾座;532、第三轴承;533、元器件保护壳;540、圆周旋转结构;541、B超支撑前座;542、前座连接块;543、双台阶齿轮;544、第四轴承;545、第二小齿轮;546、旋转驱动电机;547、第三小齿轮;548、转动电位器;600、前列腺B超;700、针刺角度调整机构;710、旋转支撑座;720、针刺角度调整第一结构;721、第一直线电位器;722、第一角度调整驱动电机;723、第三直线滑轨;724、第三丝杠;725、第三丝杠螺母;726、第三滑块;727、第一角度调节引导块;728、第一夹持件;7291、第四小齿轮;7292、第五小齿轮;730、针刺角度调整第二结构;731、第二直线电位器;732、第二角度调整驱动电机;733、第四直线滑轨;734、第四丝杠;735、第四丝杠螺母;736、第四滑块;737、第二角度调节引导块;738、第二夹持件;7391、第六小齿轮;7392、第七小齿轮;740、针刺角度调整机构保护结构;741、外壳体;742、内壳体;750、活检针;800、直流电源;900、ATX电源;1000、PC机主板。
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。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-2,一种针刺微创机器人,包括升降移动机构100、高度调节机构200、直线运动机构300、显示屏机构400、末端执行机构500、前列腺B超600、针刺角度调整机构700直流电源800、ATX电源900及PC机主板1000。
所述高度调节机构200安装于所述升降移动机构100,所述升降移动机构100带动所述高度调节机构200移动,所述直线运动机构300安装于所述高度调节机构200,所述高度调节机构200带动所述直线运动机构300上下移动,所述显示屏机构400安装于所述直线运动机构300,所述末端执行机构500转动于所述直线运动机构300,所述前列腺B超600安装于所述末端执行机构500,所述针刺角度调整机构700安装于所述末端执行机构500。
请参阅图3-6,升降移动机构100包括两个轮电机结构110、升降电机结构120、保护盖结构130、万向轮结构140及支撑板结构150,所述轮电机结构110安装于所述支撑板结构150;所述升降电机结构120包括升降电机121、升降电机第一夹板122、升降电机第二夹板123、方形连接块124、第一联轴器125、第一丝杠螺母126、升降连接支座127、第一丝杠128及第一轴承129,所述升降电机第一夹板122和所述升降电机第二夹板123固定于所述升降电机121两端,所述方形连接块124固定于所述升降电机第二夹板123,所述升降电机121带动所述第一联轴器125转动,所述第一联轴器125与所述第一丝杠128固定连接,所述第一丝杠128螺接于所述第一丝杠螺母126,所述第一丝杠螺母126与所述升降连接支座127固定连接,所述升降连接支座127与所述保护盖结构130固定连接,所述升降电机121和所述万向轮结构140安装于所述支撑板结构150。当操作人员需要移动整个装置时,所述轮电机结构110运动实现前进、后退、左转、右转以及刹车等功能,运动到指定地点之后,通过所述升降电机结构120驱动所述保护盖结构130下降并抵触于地面,使所述万向轮结构140和所述轮电机结构110悬空,对整个机器人进行支撑,通过所述显示屏机构400控制所述升降移动机构100工作,运动到手术室,然后控制所述高度调节机构200工作,调整工作台高度到合适位置。接着所述直线运动机构300进行工作,根据病人前列腺位置调整位置,然后调节所述末端执行机构500的水平圆周合适角度,当前列腺B超600进入人体后,根据检测的维影响再进一步调整所述前列腺B超600的前后端角度和其自身转动角度,当角度调整合适,找到病源处后,根据其位置,系统自动调节活检针刺入角度,然后医生将活检针刺入病人体内取得样本。简化了医生干预方式,有效缩短了操作时间,提高了操作安全性。本发明通过合理的结构设计,提高前列腺穿刺活检定位精度、检测结果精确度、降低手术难度和手术时间、减少病人痛苦以及提高手术成功率。
具体的,分为行走状态和站立状态,当处于站立状态,所述万向轮结构140和所述轮电机结构110悬空,所述保护盖结构130下降并抵触于地面;当处于行走状态,所述万向轮结构140和所述轮电机结构110抵触于地面,所述保护盖结构130悬空。
优选的,所述升降移动机构100还包括第一线性滑轨160,所述第一线性滑轨160固定于所述支撑板结构150,所述保护盖结构130滑动安装于所述第一线性滑轨160。提供导向作用,避免偏位。
优选的,所述轮电机结构110包括轮毂支架111、第一小齿轮112、第一编码器113、编码器支架114、第一大齿轮115及轮电机116,所述轮电机116带动所述第一大齿轮115转动,所述轮毂支架111、所述编码器支架114安装于所述轮电机116,所述第一小齿轮112啮合传动于所述第一大齿轮115,所述第一编码器113安装于所述编码器支架114,所述第一编码器113的轴线与所述第一小齿轮112的轴线重合。所述轮电机结构110主要用于驱动整个装置的前进、后退和停止,同时其上的第一编码器113实时输出所述轮电机116的转动角度,通过驱动板的电路设计换算成每个轮电机116前进或者后退的距离,可以精准控制整个装置的前进、后退、停止或者换向。
优选的,所述轮毂支架111呈矩形,所述轮电机116位于所述轮毂支架111内。所述第一小齿轮112平行于所述轮电机116。所述轮电机116的轴线与所述第一大齿轮115的轴线重合。所述升降电机结构120的数量为两个。两个所述升降电机结构120分布于所述支撑板结构150两端。结构稳固性好。
请参阅图7,高度调节机构200包括推杆支撑板210、线性推杆220及顶部连接块230,所述线性推杆220为动力驱动,所述线性推杆220固定于所述推杆支撑板210,所述线性推杆220与所述顶部连接块230固定连接并带动所述顶部连接块230上下移动。所述线性推杆220及所述顶部连接块230的数量分别为两个。
请参阅图8-9,直线运动机构300包括支撑圆筒310、U型支架320、覆盖兼引导平板330、直线运动驱动结构340及转动结构350,所述U型支架320安装于所述支撑圆筒310;所述直线运动驱动结构340包括直线驱动电机341、第二联轴器342、直线运动支撑架343、第二丝杠螺母344、第二丝杠345、第一滑块346及第一直线滑轨347,所述直线驱动电机341与所述第二联轴器342固定连接并带动所述第二联轴器342转动,所述第二联轴器342与所述第二丝杠345固定连接,所述第二丝杠345螺接于所述第二丝杠螺母344,所述第二丝杠螺母344与所述直线运动支撑架343固定连接,所述直线运动支撑架343固定于所述第一滑块346,所述第一滑块346滑动安装于所述第一直线滑轨347;所述转动结构350包括转动圆环351、第二轴承352及转动支撑块353,所述转动支撑块353通过螺栓固定在所述直线运动支撑架343上,所述转动圆环351固定于所述直线运动支撑架343上,所述第二轴承352安装在所述转动圆环351的圆槽内;所述U型支架320与所述直线驱动电机341固定连接,所述直线驱动电机341运作使所述转动结构350沿所述第一直线滑轨347滑动。一需转动的装置安装于所述转动结构350,通过所述第一直线滑轨347进行导向,并通过所述转动结构350进行转动,移动稳定性好,实现直线和转动,简单方便。
在实际使用时,一支撑圆柱块安装在所述转动圆环351和所述第二轴承352内,并通过所述转动圆环351侧面的螺栓进行固定,医生可自主调整操作台到合适角度。
优选的,所述第一直线滑轨347平行于所述第二丝杠345。所述转动结构350位于所述第一直线滑轨347和所述第二丝杠345之间。结构稳固性好,解决了运动偏位的问题。
优选的,所述支撑圆筒310垂直于所述覆盖兼引导平板330。所述支撑圆筒310设有缺口,所述覆盖兼引导平板330安装于所述缺口内。所述覆盖兼引导平板330中部设有导向用槽,所述转动结构350滑动收容于所述导向用槽。所述第一滑块346呈T字状,所述第一滑块346滑动收容于所述导向用槽。所述转动圆环351的轴线与所述第二轴承352的轴线重合。进一步提升了运动的平稳性。
请参阅图10,所述显示屏机构400包括显示屏410、两个显示屏侧边支架420及显示屏支撑杆430,所述显示屏410通过螺丝固定于所述显示屏侧边支架420,所述显示屏支撑杆430安装于两个所述显示屏侧边支架420之间,所述显示屏支撑杆430设置有阻尼器,先调整安装角度,调整完毕后,再通过螺丝固定,以方便调整所述显示屏410相对于所述显示屏侧边支架420的角度。
请参阅图11-12,末端执行机构500包括底部转动结构510、线性滑动结构520、末端角度微调结构530及圆周旋转结构540,所述底部转动结构510包括支撑圆柱块512;所述线性滑动结构520包括滑动格挡条521、尾部支撑座522、第二紧定旋钮523、第三紧定旋钮524、滑动连接块525、第二滑块526、第二直线滑轨527、本体528及配合转动件529,所述本体528侧面设有条状槽,所述滑动格挡条521固定于所述条状槽,所述尾部支撑座522固定于所述本体528,所述第三紧定旋钮524螺接于所述滑动连接块525,所述滑动连接块525固定于所述第二滑块526,所述第二滑块526滑动安装于所述第二直线滑轨527,所述本体528与所述第二直线滑轨527固定连接,所述第二滑块526固定于所述配合转动件529,所述第三紧定旋钮524抵触于所述滑动格挡条521使所述本体528相对于所述滑动连接块525固定;所述圆周旋转结构540包括B超支撑前座541及前座连接块542,所述B超支撑前座541一端转动安装于所述前座连接块542;所述末端角度微调结构530固定于所述B超支撑前座541,所述第二紧定旋钮523螺接于所述末端角度微调结构530的端部,所述第二紧定旋钮523抵触于所述尾部支撑座522使所述末端角度微调结构530固定于所述尾部支撑座522和所述前座连接块542之间。前列腺B超600实时扫描输出病变位置的三维影像,同时由于其固定在所述末端执行机构500上,可以实现B超水平面圆周转动,前进路径上的线性移动,前后端的高低角度调节和B超本体转动,既可以调节前列腺B超600的转动,又可以调节调节前列腺B超600的直线位置,调节方便,使用简便。
优选的,所述末端角度微调结构530包括B超支撑尾座531、第三轴承532及元器件保护壳533,所述第三轴承532安装于所述B超支撑尾座531,前列腺B超600的一端安装于所述第三轴承532。
优选的,所述圆周旋转结构540还包括双台阶齿轮543、第四轴承544、第二小齿轮545、旋转驱动电机546及第三小齿轮547,所述前座连接块542安装在所述本体528的前端,所述第四轴承544安装于所述双台阶齿轮543,所述双台阶齿轮543安装在所述B超支撑前座541内,所述第二小齿轮545通过紧定螺丝固定在所述旋转驱动电机546的输出端,所述第三小齿轮547通过紧定螺丝固定在所述转动电位器548的转动端。
在实际使用时,由于所述B超支撑前座541一端转动安装于所述前座连接块542,所述末端角度微调结构530固定于所述B超支撑前座541,所述第二紧定旋钮523螺接于所述末端角度微调结构530的端部,可预先转动所述末端角度微调结构530调节好角度,确定角度后,再通过旋紧所述第二紧定旋钮523使所述末端角度微调结构530固定。角度调节范围为-3~7°。
优选的,所述圆周旋转结构540还包括转动电位器548,所述旋转驱动电机546和所述转动电位器548固定在所述B超支撑前座541上,所述第二小齿轮545驱动所述双台阶齿轮543旋转,所述第三小齿轮547与所述双台阶齿轮543之间齿轮配合,所述转动电位器548与所述第三小齿轮547同步转动以检测到所述双台阶齿轮543的转动角度。控制精准度高。
优选的,所述滑动格挡条521粘连于所述本体528。所述本体528呈长方体。所述本体528平行于所述滑动格挡条521。所述底部转动结构510包括第一紧定旋钮511,所述配合转动件529设有圆柱凸台,所述圆柱凸台插接于所述底部转动结构510,所述第一紧定旋钮511抵触于所述圆柱凸台使所述线性滑动结构520相对于所述底部转动结构510固定。结构新颖,设计巧妙,适用性强,便于推广。
请参阅图13-14,针刺角度调整机构700包括旋转支撑座710、针刺角度调整第一结构720、针刺角度调整第二结构730、针刺角度调整机构保护结构740及活检针750。
具体的,在实际实施过程中,所述针刺角度调整第一结构720包括第一角度调整驱动电机722、第三直线滑轨723、第三丝杠724、第三丝杠螺母725、第三滑块726、第一角度调节引导块727、第一夹持件728、第四小齿轮7291及第五小齿轮7292,所述第一角度调整驱动电机722安装于所述针刺角度调整机构保护结构740,所述第一角度调整驱动电机722与所述第四小齿轮7291固定连接并带动所述第四小齿轮7291转动,所述第五小齿轮7292与所述第四小齿轮7291啮合传动,所述第五小齿轮7292与所述第三丝杠724固定连接,所述第三丝杠螺母725螺接于所述第三丝杠724,第一角度调节引导块727分别与所述第三丝杠螺母725和所述第三滑块726固定连接,所述第一夹持件728转动安装于所述第一角度调节引导块727,所述第三直线滑轨723固定于所述针刺角度调整机构保护结构740,所述第三滑块726滑动安装于所述第三直线滑轨723;所述针刺角度调整第二结构730包括第二角度调整驱动电机732、第四直线滑轨733、第四丝杠734、第四丝杠螺母735、第四滑块736、第二角度调节引导块737、第二夹持件738、第六小齿轮7391及第七小齿轮7392,所述第二角度调整驱动电机732安装于所述针刺角度调整机构保护结构740,所述第二角度调整驱动电机732与所述第六小齿轮7391固定连接并带动所述第六小齿轮7391转动,所述第七小齿轮7392与所述第六小齿轮7391啮合传动,所述第七小齿轮7392与所述第四丝杠734固定连接,所述第四丝杠螺母735螺接于所述第四丝杠734,第二角度调节引导块737分别与所述第四丝杠螺母735和所述第四滑块736固定连接,所述第二夹持件738转动安装于所述第二角度调节引导块737,所述第四直线滑轨733固定于所述针刺角度调整机构保护结构740,所述第四滑块736滑动安装于所述第四直线滑轨733;所述针刺角度调整机构保护结构740安装于所述旋转支撑座710,所述第一夹持件728和所述第二夹持件738夹持所述活检针750。通过所述针刺角度调整第一结构720和所述针刺角度调整第二结构730调整所述活检针750两端的高度,从而调节所述活检针750的倾斜角度,调节简便,使用方便。
优选的,所述针刺角度调整机构保护结构740包括外壳体741及内壳体742,所述外壳体741固定于所述内壳体742,所述外壳体741固定于所述旋转支撑座710。保护内部组件,避免碰撞影响调节的精度。
优选的,所述针刺角度调整第一结构720还包括第一直线电位器721,所述第一直线电位器721安装在所述外壳体741,所述第一直线电位器721包括移动部件,所述移动部件跟随所述第三滑块726同步上下运动,以实时监测所述第一夹持件728的位置。所述针刺角度调整第二结构730还包括第二直线电位器731,所述第二直线电位器731安装在所述外壳体741,所述第二直线电位器731包括移动部件,所述移动部件跟随所述第四滑块736同步上下运动,以实时监测所述第二夹持件738的位置。提高对于第三滑块726和第四滑块736的控制,从而精准控制调节的精度。
优选的,所述针刺角度调整第一结构720平行于所述针刺角度调整第二结构730。所述第一角度调整驱动电机722位于所述外壳体741和所述内壳体742之间。所述针刺角度调整机构保护结构740呈长方体。所述第一夹持件728中部设有夹持槽,所述夹持槽呈长条状,所述活检针750卡接于所述夹持槽。所述第二夹持件738中部设有夹持槽,所述夹持槽呈长条状,所述活检针750卡接于所述夹持槽。结构新颖,设计巧妙,适用性强,便于推广。
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)
1.一种针刺微创机器人,包括升降移动机构、高度调节机构、直线运动机构、显示屏机构、末端执行机构、前列腺B超及针刺角度调整机构,其特征在于:所述高度调节机构安装于所述升降移动机构,所述升降移动机构带动所述高度调节机构移动,所述直线运动机构安装于所述高度调节机构,所述高度调节机构带动所述直线运动机构上下移动,所述显示屏机构安装于所述直线运动机构,所述末端执行机构转动于所述直线运动机构,所述前列腺B超安装于所述末端执行机构,所述针刺角度调整机构安装于所述末端执行机构,所述升降移动机构包括轮电机结构、升降电机结构、保护盖结构、万向轮结构及支撑板结构,所述轮电机结构安装于所述支撑板结构;所述升降电机结构包括升降电机、升降电机第一夹板、升降电机第二夹板、方形连接块、第一联轴器、第一丝杠螺母、升降连接支座、第一丝杠及第一轴承,所述升降电机第一夹板、所述方形连接块及所述升降电机第二夹板固定于所述升降电机,所述升降电机带动所述第一联轴器转动,所述第一联轴器与所述第一丝杠固定连接,所述第一丝杠螺接于所述第一丝杠螺母,所述第一丝杠螺母与所述升降连接支座固定连接,所述升降连接支座与所述保护盖结构固定连接,所述升降电机、所述万向轮结构安装于所述支撑板结构。
2.如权利要求1所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述升降移动机构还包括第一线性滑轨,所述第一线性滑轨固定于所述支撑板结构,所述保护盖结构滑动安装于所述第一线性滑轨。
3.如权利要求1所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述轮电机结构包括轮毂支架、第一小齿轮、第一编码器、编码器支架、第一大齿轮及轮电机,所述轮电机带动所述第一大齿轮转动,所述轮毂支架、所述编码器支架安装于所述轮电机,所述第一小齿轮啮合传动于所述第一大齿轮,所述第一编码器安装于所述编码器支架,所述第一编码器的轴线与所述第一小齿轮的轴线重合。
4.如权利要求1所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述直线运动机构包括支撑圆筒、U型支架、覆盖兼引导平板、直线运动驱动结构及转动结构,所述U型支架安装于所述支撑圆筒;所述直线运动驱动结构包括直线驱动电机、第二联轴器、直线运动支撑架、第二丝杠螺母、第二丝杠、第一滑块及第一直线滑轨,所述直线驱动电机与所述第二联轴器固定连接并带动所述第二联轴器转动,所述第二联轴器与所述第二丝杠固定连接,所述第二丝杠螺接于所述第二丝杠螺母,所述第二丝杠螺母与所述直线运动支撑架固定连接,所述直线运动支撑架滑动安装于所述第一直线滑轨;所述转动结构包括转动圆环、第二轴承及转动支撑块,所述转动支撑块通过螺栓固定在所述直线运动支撑架上,所述转动圆环固定于所述直线运动支撑架上,所述第二轴承安装在所述转动圆环的圆槽内;所述U型支架与所述直线驱动电机固定连接,所述直线驱动电机运作使所述转动结构沿所述第一直线滑轨滑动。
5.如权利要求1所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述末端执行机构包括底部转动结构、线性滑动结构、末端角度微调结构及圆周旋转结构,所述底部转动结构包括支撑圆柱块;所述线性滑动结构包括滑动格挡条、尾部支撑座、第二紧定旋钮、第三紧定旋钮、滑动连接块、第二滑块、第二直线滑轨、本体及配合转动件,所述本体侧面设有条状槽,所述滑动格挡条固定于所述条状槽,所述尾部支撑座固定于所述本体,所述第三紧定旋钮螺接于所述滑动连接块,所述滑动连接块固定于所述第二滑块,所述第二滑块滑动安装于所述第二直线滑轨,所述本体与所述第二直线滑轨固定连接,所述第二滑块固定于所述配合转动件,所述第三紧定旋钮抵触于所述滑动格挡条使所述本体相对于所述滑动连接块固定;所述圆周旋转结构包括B超支撑前座及前座连接块,所述B超支撑前座一端转动安装于所述前座连接块;所述末端角度微调结构固定于所述B超支撑前座,所述第二紧定旋钮螺接于所述末端角度微调结构的端部,所述第二紧定旋钮抵触于所述尾部支撑座使所述末端角度微调结构固定于所述尾部支撑座和所述前座连接块之间。
6.如权利要求5所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述末端角度微调结构包括B超支撑尾座、第三轴承及元器件保护壳,所述第三轴承安装于所述B超支撑尾座,前列腺B超的一端安装于所述第三轴承。
7.如权利要求5所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述圆周旋转结构还包括双台阶齿轮、第四轴承、第二小齿轮、旋转驱动电机及第三小齿轮,所述前座连接块安装在所述本体的前端,所述第四轴承安装于所述双台阶齿轮,所述双台阶齿轮安装在所述B超支撑前座内,所述第二小齿轮通过紧定螺丝固定在所述旋转驱动电机的输出端。
8.如权利要求7所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述圆周旋转结构还包括转动电位器,所述旋转驱动电机和所述转动电位器固定在所述B超支撑前座上,所述第二小齿轮驱动所述双台阶齿轮旋转,所述第三小齿轮与所述双台阶齿轮之间齿轮配合,所述转动电位器与所述第三小齿轮同步转动以检测到所述双台阶齿轮的转动角度,所述第三小齿轮通过紧定螺丝固定在所述转动电位器的转动端。
9.如权利要求7所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述底部转动结构包括第一紧定旋钮,所述配合转动件设有圆柱凸台,所述圆柱凸台插接于所述底部转动结构,所述第一紧定旋钮抵触于所述圆柱凸台使所述线性滑动结构相对于所述底部转动结构固定。
10.如权利要求1所述的针刺微创机器人,其特征在于:所述针刺角度调整机构包括旋转支撑座、针刺角度调整第一结构、针刺角度调整第二结构、针刺角度调整机构保护结构及活检针,其特征在于:所述针刺角度调整第一结构包括第一角度调整驱动电机、第三直线滑轨、第三丝杠、第三丝杠螺母、第三滑块、第一角度调节引导块、第一夹持件、第四小齿轮及第五小齿轮,所述第一角度调整驱动电机安装于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第一角度调整驱动电机与所述第四小齿轮固定连接并带动所述第四小齿轮转动,所述第五小齿轮与所述第四小齿轮啮合传动,所述第五小齿轮与所述第三丝杠固定连接,所述第三丝杠螺母螺接于所述第三丝杠,第一角度调节引导块分别与所述第三丝杠螺母和所述第三滑块固定连接,所述第一夹持件转动安装于所述第一角度调节引导块,所述第三直线滑轨固定于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第三滑块滑动安装于所述第三直线滑轨;所述针刺角度调整第二结构包括第二角度调整驱动电机、第四直线滑轨、第四丝杠、第四丝杠螺母、第四滑块、第二角度调节引导块、第二夹持件、第六小齿轮及第七小齿轮,所述第二角度调整驱动电机安装于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第二角度调整驱动电机与所述第六小齿轮固定连接并带动所述第六小齿轮转动,所述第七小齿轮与所述第六小齿轮啮合传动,所述第七小齿轮与所述第四丝杠固定连接,所述第四丝杠螺母螺接于所述第四丝杠,第二角度调节引导块分别与所述第四丝杠螺母和所述第四滑块固定连接,所述第二夹持件转动安装于所述第二角度调节引导块,所述第四直线滑轨固定于所述针刺角度调整机构保护结构,所述第四滑块滑动安装于所述第四直线滑轨;所述针刺角度调整机构保护结构安装于所述旋转支撑座,所述第一夹持件和所述第二夹持件夹持所述活检针。
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