CN111281549A

CN111281549A - 一种美容整形手术机器人颌骨剥离器

Info

Publication number: CN111281549A
Application number: CN202010228262.9A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: 杨红伟
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明公开了一种美容整形手术机器人颌骨剥离器，属于美容整形领域，包括：剥离末端，其包括有用于操作颌骨的剥离头以及第一连接杆，剥离头和第一连接杆之间连接有第一弹簧，第一连接杆通过第一弹簧的伸缩驱动剥离头，第一连接杆和剥离头之间设有能够检测第一弹簧伸缩长度的第一弹力获取单元，第一弹力获取单元通过无线连接中央处理单元，第一弹力获取单元包括有安装在第一连接杆上的齿轮、安装在剥离头上的齿形槽道，齿轮和齿形槽道配合，齿轮上设有霍尔传感器检索齿轮的转动角度；壳体以及位于壳体内部的第一驱动端，第一驱动端驱动第一连接杆，壳体固定在手术机器人的机械臂上。

Description

一种美容整形手术机器人颌骨剥离器

技术领域

本发明涉及美容整形领域。

背景技术

机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。主要用于心脏外科和前列腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。

手术机器人也渐渐的使用在美容整形当中，一些爱美人士为了使得外形更加好看会进行颌骨剥离，颌骨剥离是在美容整形当中经常要用的一种手术操作，现在的颌骨剥离通常是操作人员直接操作，在手术机器人操作当中，操作人员是远程操作，但是在远程操作当中，操作人员难以感受到剥离末端受到的颌骨的阻力。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术当中存在的问题，公开了一种美容整形手术机器人颌骨剥离器，包括：

剥离末端，其包括有用于操作颌骨的剥离头以及第一连接杆，剥离头和第一连接杆之间连接有第一弹簧，第一连接杆通过第一弹簧的伸缩驱动剥离头，第一连接杆和剥离头之间设有能够检测第一弹簧伸缩长度的第一弹力获取单元，第一弹力获取单元通过无线连接中央处理单元，第一弹力获取单元包括有安装在第一连接杆上的齿轮、安装在剥离头上的齿形槽道，齿轮和齿形槽道配合，齿轮上设有霍尔传感器检索齿轮的转动角度；

壳体以及位于壳体内部的第一驱动端，第一驱动端驱动第一连接杆，壳体固定在手术机器人的机械臂上；

手柄，手柄包括有柄体、第二连接杆、第二驱动杆、第二驱动端、固定件，柄体和第二连接杆之间设有第二弹簧并通过第二弹簧连接，柄体和第二连接杆之间设有检测第二弹簧伸缩长度的第二弹力获取单元，第二驱动端通过第二驱动杆驱动第二连接杆移动以改变第二弹簧的伸缩力，第二驱动管和固定件连接，柄体上设有能够检测柄体和固定件相对移动距离的传感器，该传感器和中央处理单元连接；

固定件固定在机器人控制装置上，第二弹力获取单元和中央处理单元电连接，中央处理单元和第二驱动端连接。

作为改进，所述的第一驱动端包括有第一外壳、第一螺杆、第一电机、第一滑块、第一驱动杆，第一螺杆位于第一外壳内，第一螺杆连接有第一电机，第一螺杆上设有和第一螺杆丝杆传动的第一滑块，第一滑块和第一驱动杆连接，第一驱动杆和第一连接杆连接，第一电机和中央处理单元连接，第一电机被中央处理单元驱动以驱动第一滑块和第一驱动杆移动。

作为改进，所述的壳体上设有固定管，第一连接杆穿过固定管。

作为改进，所述的第一连接杆设有一个凹部，剥离头部分插入凹部当中，剥离头的末端和凹部的底部之间设有所述的第一弹簧。

作为改进，所述的第二驱动端包括有第二外壳、第二螺杆、第二电机、第二滑块，第二电机和第二螺杆连接，第二滑块和第二螺杆丝杆连接，第二电机和中央处理单元连接，第二滑块和第二驱动杆连接，第二驱动杆和第二连接杆连接。

附图说明

图1是剥离末端的示意图；

图2是第一弹力获取单元的示意图；

图3是手柄示意图；

图4是中央处理单元控制图；

图5是一种反馈装置示意图；

图6是反馈装置示意图；

图中标记：100-剥离末端，110-剥离头，111-抵触杆，120-第一连接杆，130-第一弹簧，140-第一弹力获取单元，141-齿形槽道，142-齿轮，200-壳体，210-固定管，300-第一驱动端，310-第一外壳，320-第一螺杆，330-第一电机，340-第一滑块，350-第一驱动杆，400-手柄，410-柄体，420-第二连接杆，430-第二弹簧，440-第二弹力获取单元，450-第二驱动端，451-第二外壳，452-第二电机，453-第二螺杆，455-第二滑块，460-第二驱动杆，470-固定件，500-反馈装置，510-柄体，520-磁性体，521-磁铁传感器，530-固定架，540-中心部，550-导线，560-位移感应单元，561-齿轮，562-齿条，570-转动部,600-中框，610-中框轴，700-外框，710-外框轴，800-竖直杆，900-底座。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

如图1-3所示，本实施例公开了一种美容整形手术机器人颌骨剥离器，包括剥离末端100、壳体200以及位于位于壳体内部的第一驱动端300、手柄400，第一驱动端位于壳体内，剥离末端被第一驱动端驱动，壳体固定在手术机器人的机械臂上。如图1所示，第一驱动端、壳体和剥离末端组成颌骨剥离执行单元，被手术机器人控制进行手术操作。所述的手柄在远程被操作人员进行操作进而远程控制剥离执行单元进行各种手术指令。

如图1所示，剥离末端100包括有用于操作颌骨的剥离头110以及第一连接杆120，剥离头和第一连接杆120之间连接有第一弹簧130，第一连接杆通过第一弹簧的伸缩驱动剥离头，第一连接杆和剥离头之间设有能够检测第一弹簧伸缩长度的第一弹力获取单元140，第一弹力获取单元通过无线连接中央处理单元。所述的剥离头110末端还设有抵触杆111，所述的抵触杆111能够抵住第一连接杆120，使得第一弹簧130具有伸长的预载力，进而使得剥离器有一定的初始刚性。

如图2所示，第一弹力获取单元140包括有安装在第一连接杆120上的齿轮142、安装在剥离头上的齿形槽道141，齿轮和齿形槽道配合，齿轮上设有霍尔传感器检索齿轮的转动角度，进而检测剥离头110和第一连接杆120的相对移动数据，进一步获取第一弹簧的伸长和弹力数据，具体是第一弹簧受到的拉力为预载力之上时候的弹簧数据。

如图1所示，第一驱动端驱动第一连接杆120，壳体固定在手术机器人的机械臂上，机械臂使得第一驱动端和剥离末端有多个转动和移动自由度。

继续如图1所示，所述的第一驱动端300包括有第一外壳310、第一螺杆320、第一电机330、第一滑块340、第一驱动杆350，第一螺杆位于第一外壳内，第一螺杆连接有第一电机，第一螺杆上设有和第一螺杆丝杆传动的第一滑块340，第一滑块和第一驱动杆连接，第一驱动杆和第一连接杆120连接，第一电机和中央处理单元连接，第一电机被中央处理单元驱动以驱动第一滑块和第一驱动杆移动。

如图1所示，所述的壳体上设有固定管210，第一连接杆120穿过固定管210。

如图3所示，手柄400包括有柄体410、第二连接杆420、第二驱动杆460、第二驱动端450、固定件470，柄体410和第二连接杆420之间设有第二弹簧430并通过第二弹簧430连接，柄体和第二连接杆之间设有检测第二弹簧伸缩长度的第二弹力获取单元440，第二驱动端通过第二驱动杆驱动第二连接杆420移动以改变第二弹簧的伸缩力，第二驱动管和固定件470连接，柄体410上设有能够检测柄体和固定件相对移动距离的传感器，该传感器和中央处理单元连接；固定件固定在机器人控制装置上，第二弹力获取单元和中央处理单元电连接，中央处理单元和第二驱动端连接，第二驱动端包括有第二外壳451、第二螺杆453、第二电机452、第二滑块455，第二电机和第二螺杆连接，第二滑块和第二螺杆丝杆连接，第二电机和中央处理单元连接，第二滑块和第二驱动杆460连接，第二驱动杆和第二连接杆连接。

在本发明中，操作人员通过远程显示装置获得颌骨处的视频信号，再根据视频信号操作柄体410，使得柄体前进和后退，柄体和固定件470之间发生相对移动，该移动数据被检测，并将该移动数据发送到中央处理单元，中央处理单元根据此控制第一驱动端的第一电机330，使得第一连接杆移动并进一步使得剥离头移动，进行剥离操作。剥离头受到第一连接杆拉力较大的时候，这个时候第一连接杆120相对剥离头110移动，第一弹簧130被拉长，同时第一弹力获取单元检测第一弹簧的拉长信号，并将该信号输入到中央处理单元。如图4所示，同时中央处理单元获取第一弹力获取单元的数据和第二弹力获取单元的数据，并通过控制第二驱动端450的第二电机452使得第二弹簧430的弹力和第一弹簧的弹力相同或者成正比关系，进一步使得柄体能够感受到相应的力，并根据感受到的力指导相应的操作。在优选的方案中，所述的第一连接杆120设有一个凹部，剥离头110部分插入凹部当中，剥离头的末端和凹部的底部之间设有所述的第一弹簧130。

实施例2：本发明还公开了另一种美容整形手术机器人反馈装置，其能够取代实施例1当中的手柄，如图5和图6所示，所述的反馈装置包括柄体510和转动部570，所述的柄体能够沿着转动部在一个方向上移动，该方向上的位移被位移感应单元560获取，柄体的末端设有磁性体520，磁性体上设有磁铁传感器521，磁铁传感器用于检测磁性体处的磁场强度，转动部上设有固定架530，固定架连接有中心部540，中心部表面缠绕有导线550，导线通有方向和大小能够变化的电流使得中心部在磁性体520处形成大小变化的磁场；导线的电流被中央处理单元控制，中央处理单元和磁铁传感器521连接，位移感应单元560包括和转动部连接的齿轮561以及和柄体连接的齿条，齿轮上设有霍尔传感器，当移动柄体的时候，齿条驱动齿轮转动并被霍尔传感器检测到。

所述的转动部570连接有中框600，中框为一个中空结构，转动部位于中框的中空结构当中，转动部和中框通过中框轴610连接，转动部和中框能够相对中框轴转动，中框轴的轴向方向和柄体能够移动的方向垂直。所述的中框连接有外框700，外框为一个中空结构，中框位于外框的中空结构当中，外框和中框通过外框轴710连接，外框和中框能够相对外框轴转动，外框轴的轴向方向和柄体能够移动的方向垂直，外框轴的轴向方向和中框轴的轴向方向垂直。所述的外框连接有竖直杆800，外框和竖直杆固定连接，所述的竖直杆连接有底座900以将外框固定住。

在整形美容手术中，操作柄体510，使得柄体510相对转动部570移动，位移感应单元560感应到柄体510的位移，并通过该位移控制第一驱动端的第一电机330转动，第一弹簧130被拉伸，第一弹簧的拉力和剥离头所受到的力相同，第一弹簧的拉力被第一弹力获取单元检测，中央处理单元根据检测结果和第一弹簧参数计算剥离头所受到的力，并根据该力控制导线电流的大小和方向以使得柄体上磁性体的受到的的磁力和剥离头所受到的力相同或者成比例，操作人员向柄体相应的力使得柄体平衡，进而使得操作人员通过能够感应到相应的力。

Claims

1.一种美容整形手术机器人颌骨剥离器，其特征在于，包括：

剥离末端（100），其包括有用于操作颌骨的剥离头（110）以及第一连接杆（120），剥离头和第一连接杆（120）之间连接有第一弹簧（130），第一连接杆通过第一弹簧的伸缩驱动剥离头，第一连接杆和剥离头之间设有能够检测第一弹簧伸缩长度的第一弹力获取单元（140），第一弹力获取单元通过无线连接中央处理单元，第一弹力获取单元（140）包括有安装在第一连接杆（120）上的齿轮（142）、安装在剥离头上的齿形槽道（141），齿轮和齿形槽道配合，齿轮上设有霍尔传感器检索齿轮的转动角度；

壳体（200）以及位于壳体内部的第一驱动端（300），第一驱动端驱动第一连接杆（120），壳体固定在手术机器人的机械臂上；

手柄（400），手柄包括有柄体（410）、第二连接杆（420）、第二驱动杆（460）、第二驱动端（450）、固定件（470），柄体（410）和第二连接杆（420）之间设有第二弹簧（430）并通过第二弹簧（430）连接，柄体和第二连接杆之间设有检测第二弹簧伸缩长度的第二弹力获取单元（440），第二驱动端通过第二驱动杆驱动第二连接杆（420）移动以改变第二弹簧的伸缩力，第二驱动管和固定件（470）连接，柄体（410）上设有能够检测柄体和固定件相对移动距离的传感器，该传感器和中央处理单元连接；

2.根据权利要求1所述的美容整形手术机器人颌骨剥离器，其特征在于，所述的第一驱动端（300）包括有第一外壳（310）、第一螺杆（320）、第一电机（330）、第一滑块（340）、第一驱动杆（350），第一螺杆位于第一外壳内，第一螺杆连接有第一电机，第一螺杆上设有和第一螺杆丝杆传动的第一滑块（340），第一滑块和第一驱动杆连接，第一驱动杆和第一连接杆（120）连接，第一电机和中央处理单元连接，第一电机被中央处理单元驱动以驱动第一滑块和第一驱动杆移动。

3.根据权利要求2所述的美容整形手术机器人颌骨剥离器，其特征在于，所述的壳体上设有固定管（210），第一连接杆（120）穿过固定管（210）。

4.根据权利要求3所述的美容整形手术机器人颌骨剥离器，其特征在于，所述的第一连接杆（120）设有一个凹部，剥离头（110）部分插入凹部当中，剥离头的末端和凹部的底部之间设有所述的第一弹簧（130）。

5.根据权利要求4所述的美容整形手术机器人颌骨剥离器，其特征在于，所述的-第二驱动端包括有第二外壳（451）、第二螺杆（453）、第二电机（452）、第二滑块（455），第二电机和第二螺杆连接，第二滑块和第二螺杆丝杆连接，第二电机和中央处理单元连接，第二滑块和第二驱动杆（460）连接，第二驱动杆和第二连接杆连接。