CN114391948B - 一种分体驱动式介入手术机器人 - Google Patents
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Abstract
一种分体驱动式介入手术机器人，其包括底座、装设于底座上的导向装置和丝杆、装设于导向装置上并可以相对于导向装置滑动的若干连接板、与丝杆啮合并与连接板一一对应安装的若干驱动电机、装设于每一连接板上的驱动装置，所述驱动电机工作时沿丝杆移动，带动连接板沿导向装置滑动，进而对连接板上的驱动装置进行调位。本发明通过采用单丝杆与多个驱动电机配合驱动的方式，完成对各个驱动装置在递送方向的位移控制，整体控制结构占用空间较小，有效缩小介入手术机器人从端整机的体积，并且配合紧凑，有效提高递送精度，减轻医生的操作压力，降低介入手术风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗机器人领域装置，尤其涉及一种分体驱动式介入手术机器人。
背景技术
介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗，在医学影像设备的引导下，将特制的导管、导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
在介入手术过程中，导管导丝夹持在传动小车机构上，从端手术机器人内部还设有主驱动装置，主驱动装置可以带动传动小车机构在线性方向进行位置调整，传统的从端手术机器人由于结构设计不合理，整体占用空间相对较大，结构不灵活，不利于医生操作。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种新型的分体驱动式介入手术机器人。
一种分体驱动式介入手术机器人，其包括底座、装设于底座上的导向装置和丝杆、装设于导向装置上并可以相对于导向装置滑动的若干连接板、与丝杆啮合并与连接板一一对应安装的若干驱动电机、装设于每一连接板上的驱动装置，所述驱动电机工作时沿丝杆移动，带动连接板沿导向装置滑动，进而对连接板上的驱动装置进行调位。
进一步地，所述驱动电机为贯通式丝杆电机。
进一步地，所述驱动电机内设有带内螺纹的转子，所述丝杆从驱动电机的转子穿过，丝杆上的外螺纹与转子的内螺纹螺接。
进一步地，所述连接板包括安装驱动电机的第一安装段，所述导向装置包括安装于第一安装段的滑块。
进一步地，所述分体驱动式介入手术机器人还包括罩设于底座上方的外罩，所述外罩一侧与底座之间形成活动缝隙，所述第一安装段一端沿重力方向延伸形成穿过所述活动缝隙的连接段。
进一步地，所述连接件包括连接于所述连接段自由端的第二安装段，所述驱动装置安装于所述第二安装段。
进一步地，所述第一安装段、第二安装段分别垂直连接于连接段两端并呈相互背离的方向延伸。
进一步地，所述驱动装置与连接段之间形成一容纳空间，所述外罩相应侧的底部边缘伸入到容纳空间内。
进一步地，所述底座两端分别设有支撑板，所述丝杆的两端分别对应装设于所述两支撑板上。
进一步地，所述导向装置还包括配合安装所述滑块并让滑块滑动的导轨，所述导轨位于所述两支撑板之间并在重力方向上与所述丝杠平行设置。
综上所述，本发明分体驱动式介入手术机器人装置通过采用单丝杆与多个驱动电机配合驱动的方式，完成对各个驱动装置在递送方向的位移控制，整体控制结构占用空间较小，有效缩小介入手术机器人从端整机的体积，并且配合紧凑，有效提高递送精度，减轻医生的操作压力，降低介入手术风险。
附图说明
图1为本发明一种分体驱动式介入手术机器人的结构示意图；
图2为图1所示分体驱动式介入手术机器人的侧面视图；
图3为图1所示分体驱动式介入手术机器人拆除外罩后的结构示意图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为图3所示分体驱动式介入手术机器人拆除外罩后另一角度的结构示意图；
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
在本发明的描述中，术语“长度”、“直径”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明所使用的方向“远”为朝向患者的方向，方向“近”是远离患者的方向。术语“首端”、“上”和“上部”指的是背离重力的方向，术语“末端”、“底部”、“下”和“下部”指的是重力的方向。
如图1至图5所示，本发明提供一种分体驱动式介入手术机器人，用于对多条细长型医疗器械100(导丝或导管)执行夹持、递送和/或转动的操作，进而推动细长型医疗器械100即导丝或导管进入或退出手术病人身体，其包括底座10、装设于底座10上并相互平行设置的导向装置20和丝杆40、装设于导向装置20上并可以相对于导向装置20滑动的若干连接板30、与丝杆40啮合并与连接板30一一对应安装的若干驱动电机50、装设于每一连接板30上的驱动装置60、装设于底座10上并罩设于底座10上方的外罩200。所述外罩200与底座10围成一隔离空间110，所述导向装置20及驱动电机50设置在隔离空间110内部，所述外罩200与底座10之间设有一细长的活动缝隙130，所述连接板30从活动缝隙130伸出，所述驱动装置60安装在位于外罩200外侧的连接板30上。
所述底座10为长型型材，其两端分别设有竖立的支撑板14，所述丝杆40的两端分别对应装设于所述两支撑板14上。所述导向装置20包括延伸方向与细长型医疗器械100递送方向一致的导轨21及安装于导轨21上并可沿导轨21滑动的若干滑块22，所述导轨21的延伸方向与细长型医疗器械100的递送方向一致，也即所述底座10的延伸方向，导轨21沿底座10的延伸方向安装并位于所述两支撑板14之间，所述导轨21两侧分别设有滑槽211，且其沿所述导轨21的延伸方向延伸，所述滑块22底部设有卡槽221，所述卡槽221内相对的两侧壁上分别设有卡凸222，滑块22与导轨21配合安装时，所述导轨21靠滑块22的一面卡入卡槽221内，卡凸222对应卡设于滑槽211内，从而使得滑块22可以沿导轨21滑动。
所述连接板30包括连接段33、第一安装段31及第二安装段32，所述第一安装段31、第二安装段32分别垂直连接于连接段33两侧并呈相互背离的方向延伸，所述驱动电机50、驱动装置60分别装设于第一安装段31、第二安装段32上。所述驱动电机50为贯通式丝杆电机，驱动电机50内设有内螺纹的转子，所述丝杆40从驱动电机50的转子穿过，丝杆40上的外螺纹与转子的内螺纹螺接。所述驱动装置60装设于连接板30的第二安装段32，所述驱动电机50与丝杆40配合安装的同时，与连接板30的第一安装段31配合安装。由于丝杆40的限位，同时配合驱动电机50对连接板30一侧的第一安装段31的重力下压作用，在减少第一安装段31变形的情况下，使滑块22在导轨21上运行更顺畅，可有效防止由于驱动装置60造成连接板30两侧受力不均进而造成连接板30靠第一安装段31一端上翘的现象发生。
当外罩200安装在底座10上时，所述驱动装置60与连接段33之间形成一容纳空间120，所述第一安装段31的水平高度高于第二安装段32，所述外罩200靠驱动装置60一侧的底部边缘伸入到容纳空间120，所述外罩200靠驱动装置60一侧的底部边缘与底座10之间形成所述活动缝隙130，连接板30的连接段33从活动缝隙130伸出，所述第二安装段32设于外罩200靠驱动装置60一侧的底部边缘的下方，驱动电机50带动连接板30线性移动时，不受外罩200影响。
本发明还包括主控制板91、与每一连接板30单独配合安装的若干支板80、装设于每一支板80的分控板模组90、连接主控制板91与每一分控板模组90的若干导线组、对导线组进行理线并引导的拖链组70，所述支板80的底部固定安装于第一安装段31背向连接段33的端部，所述分控板模组90安装于支板80靠连接板30一侧的侧面上，所述分控板模组90上的分控板数量至少为一组，每一支板80与其分控板之间、每一支板80的分控板与相应支板80的分控板之间形成一走线空间，所述主控制板91设置在底座10上背向驱动装置60的一侧。本实施例中，所述主控制板91、分控板模组90中的分控板为电路板。
通过在每一连接板30上设置分控板模组90，将部分控制模块集成在分控板模组90上，用于对安装在该连接板30上的驱动装置60及驱动电机50的控制，主控制板91与分控板模组90只需要具有少量导线的导线组即可以实现信号传输及控制，可以有效减少主控制板91与驱动装置60之间的走线数量，利于布线，而且分控板模组90与对应的驱动装置60和驱动电机50直接或间接安装在同一连接板30上，用于连接分控板模组90与驱动装置60的导线可以随连接板30同步移动，不受影响，提高驱动小车60在递送方向移动时的灵活性。
工作时，所述驱动电机50启动，由于驱动电机50通过内螺纹与丝杆40上的外螺纹啮合，在丝杆40上的外螺纹的作用下，丝杆40推动驱动电机50沿丝杆40运动，进而带动连接板30沿递送方向线性滑动，以调整连接板30上的驱动装置60的位置，使驱动装置60完成位置的初始化调整，再根据操作需求，将所述细长型医疗器械100装设于驱动装置60上，不同的驱动装置60之间与对应的驱动电机50相互配合，对多条细长型医疗器械100执行转动和/或递送操作。
综上所述，本发明分体驱动式介入手术机器人装置通过采用单丝杆40与多个驱动电机50配合驱动的方式，完成对多个驱动装置60在递送方向的位移控制，整体控制结构占用空间较小，有效缩小介入手术机器人的体积，并且配合紧凑，有效提高递送精度，减轻医生的操作压力，降低介入手术风险。
以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于，包括底座、装设于底座上的导向装置和丝杆、装设于导向装置上并可以相对于导向装置滑动的若干连接板、与丝杆啮合并与连接板一一对应安装的若干驱动电机、装设于每一连接板上的驱动装置，所述驱动电机工作时沿丝杆移动，带动连接板沿导向装置滑动，进而对连接板上的驱动装置进行调位；
所述连接板包括连接段、第一安装段及第二安装段，所述第一安装段、第二安装段分别垂直连接于所述连接段两侧并呈相互背离的方向延伸，所述驱动电机、驱动装置分别装设于所述第一安装段、第二安装段。
2.如权利要求1所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述驱动电机为贯通式丝杆电机。
3.如权利要求2所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述驱动电机内设有带内螺纹的转子，所述丝杆从驱动电机的转子穿过，丝杆上的外螺纹与转子的内螺纹螺接。
4.如权利要求1所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述导向装置包括安装于第一安装段的滑块。
5.如权利要求4所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：还包括罩设于底座上方的外罩，所述外罩一侧与底座之间形成活动缝隙，所述连接段穿过所述活动缝隙。
6.如权利要求5所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述驱动装置与连接段之间形成一容纳空间，所述外罩相应侧的底部边缘伸入到容纳空间内。
7.如权利要求4所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述底座两端分别设有支撑板，所述丝杆的两端分别对应装设于所述两支撑板上。
8.如权利要求7所述的一种分体驱动式介入手术机器人，其特征在于：所述导向装置还包括配合安装所述滑块并让滑块滑动的导轨，所述导轨位于所述两支撑板之间并在重力方向上与所述丝杆平行设置。
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