CN116549117A - 用于血管介入机器人的定位器组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于血管介入机器人的定位器组件，其包括介入器材控制模块定位器和手术机械臂定位器，介入器材控制模块定位器包括设置在固定盘底部的第一感应点，用于感应第一感应点的第一感应器；设置在太阳轮上的与线槽相对的一端上的第二感应点，用于感应第二感应点的第二感应器；第一感应器和第二感应器设置在终端执行系统的底部；其中，第一感应器通过感测到第一感应点而确定固定盘的位置，在确定固定盘的位置的情况下，第二感应器通过感测到第二感应点而确定太阳轮的角度位置。本发明能够有效定位介入器材控制模块中的太阳轮的轴向位置和径向位置，以及控制手术机械臂的动静状态，确保了机器人的安全性和调控介入器材的精度。

Description

用于血管介入机器人的定位器组件

技术领域

本发明涉及血管介入治疗的医疗器械领域，更具体地涉及一种用于血管介入机器人的定位器组件。

背景技术

血管介入手术是以影像学为基础，在X射线、超声或CT等设备的引导下，利用介入器材，以及其他的医疗器械对疾病进行诊断和治疗，是一种较先进的微创技术。将介入器材手动插入患者体内是相对常规的介入手术。

可以通过血管介入手术机器人实施介入手术。血管介入手术机器人通过控制手术机械臂来定位终端执行系统，并通过终端执行系统的介入器材控制模块来控制介入器材的前进、后退和旋转，进而实施介入手术。由于血管介入手术是非常精密的手术，因此，手术机械臂、介入器材控制模块中部件的定位在实际操控过程中影响巨大。如果手术机械臂和介入器材控制模块中的部件不能准确定位，那么操控精度就无法保证，甚至严重到会影响患者的生命安全。

因此，本领域尚缺乏一种能够准确定位手术机械臂和介入器材控制模块中各部件的血管介入手术机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于血管介入机器人的定位器组件，本发明的定位器组件能够有效定位介入器材控制模块中的太阳轮的轴向位置和径向位置，以及控制手术机械臂的动静状态，确保了机器人的安全性和调控介入器材的精度。

本发明提供了一种用于血管介入机器人的定位器组件，所述定位器组件包括介入器材控制模块定位器，所述介入器材控制模块定位器用于终端执行系统的介入器材控制模块的定位；所述介入器材控制模块用于控制介入器材的前进、后退及旋转，所述介入器材控制模块包括：转动组件，用于控制所述介入器材的旋转，所述转动组件包括转动轮组、与所述转动轮组同心连接的转动轴，套设在所述转动轴上且相对于所述转动轴可滑动的行星轮，和与所述行星轮啮合的太阳轮，其中所述太阳轮上设有线槽，所述线槽由所述太阳轮的齿与齿之间的谷底开至所述太阳轮圆心，所述线槽用于嵌入所述介入器材并保证所述介入器材转动的同轴性；和行进组件，用于控制所述介入器材的前进或后退，所述行进组件包括行进轮组、与所述行进轮组的锥齿轮同心连接的传动丝杆，和用于支撑所述太阳轮的固定盘；所述介入器材控制模块定位器包括设置在所述固定盘底部的第一感应点，用于感应所述第一感应点的第一感应器；设置在所述太阳轮上的与所述线槽相对的一端上的第二感应点，用于感应所述第二感应点的第二感应器；所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述终端执行系统的底部；其中，所述第一感应器通过感测到所述第一感应点而确定所述固定盘的位置，在确定所述固定盘的位置的情况下，所述第二感应器通过感测到所述第二感应点而确定所述太阳轮的角度位置。

在另一优选例中，所述第一感应器和所述第二感应器均为激光感应器。

在另一优选例中，所述第一感应器和所述第二感应器均为红外感应器。

在另一优选例中，所述第一感应器和所述第二感应器均为电磁感应器。

在另一优选例中，所述感应器可以有二对或二对以上。

在操作时，移动所述固定盘，当所述第一感应器感测到所述固定盘底部的所述第一感应点(所述第一感应点在所述第一感应器的正上方)时，停止移动所述固定盘，此时，所述固定盘处于所述设置位置，即对所述介入器材控制模块进行轴向定位，然后，转动所述太阳轮，凸出的固定在所述太阳轮上的所述锁紧装置随之转动，当所述第二感应器感测到位于所述锁紧装置的与所述线槽相对的一端上的所述第二感应点(所述第二感应点在所述第二感应器的正上方)时，停止转动所述太阳轮，即对所述介入器材控制模块进行径向定位。

在另一优选例中，对所述介入器材控制模块进行轴向定位的目的在于，便于计算所述介入器材前进的距离以及为所述介入器材设置目标远近位置；对所述介入器材控制模块进行径向定位的目的在于便于计算所述介入器材旋转的角度以及为所述介入器材设置目标角度。

在另一优选例中，所述介入器材控制模块中的所述转动轮组的转动带动同心连接的所述转动轴一同转动，所述转动轴又带动所述行星轮转动，所述行星轮通过啮合作用带动所述太阳轮转动，从而带动介入器材的转动。

在另一优选例中，所述行进轮组的锥齿轮的转动带动所述传动丝杆转动，所述固定盘与所述传动丝杆螺纹啮合连接，并随着所述传动丝杆的转动而前进或后退，所述固定盘的前进或后退，带动介入器材的前进或后退

在另一优选例中，在所述固定盘上设有至少两个固定齿轮，所述固定齿轮与所述太阳轮齿轮啮合连接，用于固定所述太阳轮。

在另一优选例中，所述终端执行系统包括执行壳体和驱动壳体，其中所述执行壳体装载用于执行所述介入器材的输送、回撤和旋转的机械部件，所述驱动壳体装载用于为所述机械部件提供驱动动力的电动组件，所述执行壳体和所述驱动壳体之间通过磁力联轴器对进行隔空联接，在所述执行壳体和所述驱动壳体之间形成间隙为2-20毫米的空间层。

在另一优选例中，所述第一感应器和所述第二感应器均设置在所述驱动壳体上。

在另一优选例中，在所述执行壳体上，与所述驱动壳体上的所述第一感应器和所述第二感应器对应的位置上设有开口，所述第一感应器和所述第二感应器分别通过所述开口感测所述第一感应点和所述第二感应点。

在另一优选例中，所述执行壳体的底面壁为透明的。

在另一优选例中，在所述执行壳体和所述驱动壳体之间的空气层布置有隔菌布，用于阻隔手术时对所述驱动壳体中部件的污染。

在另一优选例中，所述隔菌布在两个感应器的部位为透明的。

在另一优选例中，所述介入器材控制模块包括用于锁紧所述介入器材的锁紧装置，所述锁紧装置固定在所述太阳轮上，所述第二感应点位于所述锁紧装置上的与所述线槽相对的一端上。

在另一优选例中，所述锁紧装置包括锁紧控制组件、主动部件、和固定部件，其中，所述固定部件固定在所述太阳轮上且与所述线槽的一侧对齐，所述主动部件相对于所述固定部件设置，且与所述线槽的另一侧对齐，所述锁紧控制组件与所述主动部件连接，用于控制所述主动部件相对于所述固定部件的位置关系；所述锁紧控制组件包括按键、连动杆、弹簧和限位块，其中，所述弹簧和所述限位块设置在所述主动部件的内腔中，所述限位块固定不动，所述弹簧位于所述限位块和所述主动部件的侧壁之间，所述连动杆的一端与所述按键连接，另一端与所述主动部件的连接。

在另一优选例中，所述定位器组件还包括手术机械臂定位器，所述手术机械臂定位器设置在所述终端执行系统的所述驱动壳体上，用于感测所述执行壳体是否位于所述驱动壳体之上。

在另一优选例中，在所述手术机械臂定位器感测到所述执行壳体位于所述驱动壳体之上时，手术机械臂固定不动；在所述手术机械臂定位器感测到所述执行壳体从所述驱动壳体之上移除时，所述手术机械臂可以自由移动。

在另一优选例中，所述手术机械臂定位器为红外感应器。

在另一优选例中，所述手术机械臂定位器为激光感应器。

在另一优选例中，所述手术机械臂定位器为电磁感应器。

在另一优选例中，所述机器人用于血管介入治疗，包括远程微机操控端、手术机械臂和终端执行系统，其中，所述终端执行系统固定在所述手术机械臂的末端上，且随所述手术机械臂移动，所述远程微机操控端控制所述手术机械臂的运动和所述终端执行系统内部的运动。

在另一优选例中，在所述介入器材控制模块(即介入器材移动/旋转模块)中，所述介入器材一端被夹持在所述太阳轮上，另一端搁放在所述介入器材控制模块的外壳筒上。此时，在所述太阳轮和所述外壳筒之间放置一个介入器材承托滑动杆，所述介入器材承托滑动杆是半圆形结构，半圆形底边伸出两根L形状支架，嵌入所述外壳筒两边的滑轨槽中，使所述介入器材承托滑动杆可以在所述滑轨槽中前后移动。所述介入器材承托滑动杆从顶部到近圆心处开有嵌入槽，宽度为0.1-5毫米，所述嵌入槽底部的高度与所述太阳轮的圆心和所述介入器材控制模块的外壳筒上介入器材搁放点的高度在同一水平线上。在所述介入器材承托滑动杆半圆形结构的侧面分别开一个圆通孔，所述圆通孔直径0.1-3毫米，分别从所述圆通孔两端插入两根软性管材，所述软性管材在穿过所述圆通孔后在所述介入器材嵌入槽处相抵，以阻挡所述介入器材翘起、卷曲，甚至脱离所述介入器材承托滑动杆的嵌入槽。

在另一优选例中，所述介入器材承托滑动杆上设有第一磁铁，与之对应的，所述固定盘上设有第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁相互吸引。

在输送介入器材的操作中，所述介入器材承托滑动杆位于所述太阳轮和所述外壳筒的中段且所述介入器材置于所述嵌入槽中，随着所述固定盘沿所述传动丝杆向近端移动，所述第二磁铁和所述第一磁铁产生吸引作用，所述介入器材承托滑动杆连同所述固定盘一起继续向近端移动；在回撤介入器材的操作中，所述介入器材承托滑动杆同所述固定盘一起向远端回撤，当回撤到所述太阳轮和所述外壳筒的中段位置时，在止挡件或者滑轨槽的壁的阻挡作用下，所述介入器材承托滑动杆不再回撤而被固定，所述固定盘则可继续回撤。

在另一优选例中，介入器材承托滑动杆可以为2个及以上。

在另一优选例中，非接触式电机系统设置在所述终端执行系统上，用于为所述介入器材的输送、回撤和旋转提供驱动力；所述非接触式电机系统包括电机、与所述电机联接且由所述电机驱动的第一磁感应联轴器、与所述第一磁感应联轴器相对应设置的第二磁感应联轴器、和与所述第二磁感应联轴器联接的传动齿轮组；其中，所述第一磁感应联轴器和所述第二磁感应联轴器同轴心相对；所述第一磁感应联轴器和所述第二磁感应联轴器之间的间隙为2-20毫米。

在另一优选例中，所述非接触式电机系统的数量为2-10个。

在另一优选例中，所述电机固定在所述驱动壳体中，所述第二磁感应联轴器固定在所述执行壳体的底面壁上。

在另一优选例中，所述无菌布为隔血无菌布，所述无菌布的与所述感应器相对应的位置为透明的。

在另一优选例中，所述传动齿轮组为锥齿轮组或者平齿轮组。

在另一优选例中，所述转动轮组和所述行进轮组均通过所述非接触式电机系统驱动。

在另一优选例中，在所述太阳轮上设置有介入器材中心固定器，其具有类似上述介入器材承托滑动杆的嵌入槽和圆通孔对的配置，其与所述线槽相对应设置，以用于固定通过所述线槽的介入器材。

在另一优选例中，所述介入器材中心固定器为圆柱形结构，与所述太阳轮同圆心固定连接，与所述太阳轮一样开槽到圆心，且与所述线槽相对应，在槽的两侧开圆通孔，分别用于插入软性材料。

在另一优选例中，将所述介入器材嵌入所述太阳轮及限位槽，软性材料压住介入器材。

在另一优选例中，在所述太阳轮上设置有介入器材锁紧器，用于锁紧固定所述介入器材。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器可以固定在太阳轮的侧面。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器是固定的，也可以是可移除的。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器分为上下两个部分，上部分的底面上和下部分的顶面上均设有半圆槽，在所述上部分和所述下部分盖合的状态下，两个半圆槽组合成介入器材孔，尾端还设有一个介入器材锁紧旋钮。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器上部分的底面和下部分的顶面，在所述上部分和所述下部分盖合的状态下，介入器材被压住固定。

在另一优选例中，所述上部分和所述下部分通过磁铁吸引进行盖合。

需要说明的是，所述上部分和所述下部分还可以以其他方式进行盖合，包括但不限于卡合、嵌合、粘合、摩擦固定等。

操作所述介入器材锁紧器时，取下所述介入器材锁紧器的上盖，在所述介入器材锁紧旋钮中穿入所述介入器材，并将所述介入器材置入所述介入器材孔中，将上下部分盖合，旋紧所述介入器材锁紧旋钮，将介入器材锁紧器固定在太阳轮上，这样介入器材就能随着所述太阳轮旋转而旋转，随着所述太阳轮移动而移动。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器包括螺柱和螺母，其中，所述介入器材夹在所述螺柱的下边缘和所述螺母的上边缘之间，将所述螺柱和所述螺母拧紧，将所述介入器材夹紧，其中所述螺柱和所述螺母之一固定在所述太阳轮上。

在另一优选例中，所述介入器材锁紧器包括夹子，其中，所述夹子安装在所述太阳轮上，松开所述夹子放进介入器材，夹紧所述夹子即可夹紧所述介入器材。

在另一优选例中，所述介入器材包括但不限于导丝等。

本发明的主要优点包括：

(a)结构简单，便于加工生产、组装和操作；

(b)将终端执行系统分层设置，使得功能模块更加清楚，便于安装；

(c)无菌布有效隔离对不耐洗部件的污染；

(d)无菌布透明部位有效保证光的传导，使感应器感应更精准；

(e)有效定位介入器材控制模块中的太阳轮的轴向位置和径向位置，以及控制手术定位机械臂的动静状态，提高了调控介入器材的精度；

(f)轴向位置和径向位置的高精度，使介入器材更能够精准到达病变部位，保证手术成功率；

(h)提高了血管介入机器人的安全性。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实例中的终端执行系统的剖视图；

图2是图1中的终端执行系统的驱动壳体的俯视图；

图3是本发明一个实例中的终端执行系统的介入器材控制模块的立体图；

图4是图3中的终端执行系统的介入器材控制模块的主视图，并在该图中示意性示出了两个控制模块定位器；

图5是本发明一个实例中的血管介入机器人的示意图；

图6是本发明一个实例中的介入器材承托滑动杆的立体图；

图7是图6中的介入器材承托滑动杆的剖视图，以示出对称的圆通孔；

图8是本发明一个实例中的介入器材中心固定器的立体图；

图9是本发明一个实例中的介入器材锁紧器的立体图；

图10是图9中的介入器材锁紧器的剖视图；

图11是将图8中的介入器材中心固定器和图9中的介入器材锁紧器置于终端执行系统中时的俯视图；

图12是沿图11中的E-E截面截取的剖视图。

各附图中，各标示如下：

1-执行壳体；

2-驱动壳体；

3-终端执行系统；

4-转动轮组；

5-转动轴；

6-太阳轮；

7-线槽；

8-行进轮组；

9-传动丝杆；

10-固定盘；

11-磁感应联轴器对；

12-锁紧装置；

13-第一感应点；

14-第一感应器；

15-第二感应点；

16-第二感应器；

17-开口；

18-手术机械臂；

19-远程微机操控端；

20-介入器材承托滑动杆；

21-嵌入槽；

22-圆通孔；

23-介入器材控制模块；

24-介入器材中心固定器；

25-介入器材锁紧器；

26-上部分；

27-下部分；

28-磁铁；

29-介入器材孔；

30-介入器材锁紧旋钮；

31-空间层。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种用于血管介入机器人的定位器组件，本发明的定位器组件通过设置用于轴向定位太阳轮的第一感应器和第一感应点，和用于定位太阳轮径向位置的第二感应器和第二感应点，有效地确定太阳轮的位置和角度，便于调控介入器材进退距离和旋转角度；另外，通过设置手术机械臂定位器，以确保在执行壳体装配在驱动壳体(即执行壳体位于驱动壳体之上)的情况下，手术机械臂固定不动，避免其运动对手术产生不良影响，提高机器人的安全性，在此基础上完成了本发明。

在介入器材控制模块组下方的电机盒中安装2个激光感应器：第一激光感应器和第二激光感应器，均垂直向上设置。第一激光感应器设置感应距离为第一激光感应器到固定盘底部的距离。在太阳轮上有一个凸点，第二激光感应器设置感应距离为第二激光感应器到凸点的距离。在手术导航系统启动后，电脑系统控制介入器材模块组前进或后退确定设置位置。当介入器材控制模块组运行到第一激光感应器的上方，第一激光感应器侦测到介入器材控制模块组，发送信号控制介入器材控制模块组的轴向运动。电脑系统控制介入器材模块组旋转，当太阳轮的凸点旋转到第二激光感应器的上方的设定距离，第二激光感应器侦测到凸点，发送信号控制介入器材控制模块组的径向运动。

在电机盒表面安装一个红外感应器，红外感应器的方向向上。执行壳体和驱动壳体连接后，红外感应器感应到执行壳体，反馈信号给电脑，将机械臂锁住。手术完成后，撤除执行壳体，红外感应器感应到执行壳体脱离，反馈信号给电脑，解锁机械臂，使机械臂可以自由移动。

介入器材移动/旋转模块中，介入器材一端被夹持在行星轮组上，另一端搁放在介入器材移动/旋转模块的外壳筒上。此时，在行星轮组和外壳筒之间放置一个介入器材承托滑动杆，滑动杆是半圆形结构，半圆形底边伸出两根L形状支架，嵌入外壳筒两边的滑轨槽中，使滑动杆可以在滑轨槽中前后移动。滑动杆从顶部到近圆心处开有嵌入槽，宽度为0.1-5毫米，嵌入槽底部的高度与行星轮组的圆心和介入器材移动/旋转模块的外壳筒上介入器材搁放点的高度在同一水平线上。在滑动杆半圆形结构的侧面开一个圆通孔，圆通孔直径0.1-3毫米，分别从圆通孔两端插入两根软性管材，软性管材在穿过圆通孔后在嵌入槽处相抵。

介入器材中心固定器为圆柱形结构，与太阳轮的同圆心连接，与太阳轮一样开槽到圆心，在槽的两侧开通孔，分别插入软性材料。将导丝嵌入太阳轮及限位槽，软性材料压住导丝使其翻转时不拱起。

介入器材锁紧器可以固定在太阳轮侧面，也可以取下，中间有一个介入器材孔，尾部有一个介入器材锁紧旋钮。取下介入器材锁紧器，穿入介入器材，旋紧锁紧旋钮，将介入器材锁紧器固定在太阳轮上，这样介入器材就能随着太阳轮旋转而旋转。

在另一实施方式中，介入器材夹在螺柱的下边缘和螺母的上边缘之间，将螺柱和螺母拧紧，将介入器材夹紧。

在另一实施方式中，介入器材锁紧器是一个夹子，其安装在太阳轮上，松开夹子放进介入器材，夹紧夹子即可夹紧介入器材。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，附图为示意图，因此本发明装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

如图5所示，血管介入机器人用于血管介入治疗，包括远程微机操控端19、手术机械臂18和终端执行系统3，其中，终端执行系统3固定在手术机械臂18的末端上，且随手术机械臂18移动，远程微机操控端19控制手术机械臂18的运动和终端执行系统3内部的运动。

如图1-4所示，终端执行系统3包括执行壳体1和驱动壳体2，其中执行壳体1装载用于执行介入器材的输送、回撤和旋转的机械部件，驱动壳体2装载用于为机械部件提供驱动动力的电动组件，执行壳体1和驱动壳体2之间通过磁感应联轴器对11进行隔空联接，在执行壳体1和驱动壳体2之间形成间隙为2-20毫米的空间层31。

终端执行系统3包括介入器材控制模块23，介入器材控制模块23用于控制介入器材的前进、后退及旋转。介入器材控制模块23包括用于控制介入器材的旋转的转动组件和用于控制介入器材的前进或后退的行进组件。

转动组件包括转动轮组4、与转动轮组4同心连接的转动轴5，套设在转动轴5上且相对于转动轴5可滑动的行星轮，和与行星轮啮合的太阳轮6，其中太阳轮6上设有线槽7，线槽7由太阳轮6的齿与齿之间的谷底开至太阳轮6圆心，线槽7用于嵌入介入器材并保证介入器材转动的同轴性。使用时，转动轮组4的转动带动同心连接的转动轴5一同转动，转动轴5又带动行星轮转动，行星轮通过啮合作用带动太阳轮6转动，从而带动介入器材的转动。

行进组件包括行进轮组8、与行进轮组8的锥齿轮同心连接的传动丝杆9，和用于支撑太阳轮6的固定盘10。使用时，行进轮组8的锥齿轮的转动带动传动丝杆9转动，固定盘10与传动丝杆9螺纹啮合连接，并随着传动丝杆9的转动而前进或后退，固定盘10的前进或后退，带动介入器材的前进或后退。在固定盘10上设有至少两个固定齿轮，固定齿轮与太阳轮6齿轮啮合连接，用于固定太阳轮6。

转动轮组4和行进轮组8均通过上述的磁感应联轴器对11与驱动壳体2中的电机连接，从而被驱动。

介入器材控制模块23还包括用于锁紧介入器材的锁紧装置12，锁紧装置12固定在太阳轮6上。锁紧装置12包括锁紧控制组件、主动部件、和固定部件，其中，固定部件固定在太阳轮6上且与线槽7的一侧对齐，主动部件相对于固定部件设置，且与线槽7的另一侧对齐，锁紧控制组件与主动部件连接，用于控制主动部件相对于固定部件的位置关系。

锁紧控制组件控制主动部件远离固定部件，即线槽7形成通路，可嵌入介入器材，进一步地，控制主动部件抵靠固定部件，将嵌入线槽7中的介入器材夹紧。锁紧装置12可以是电动夹结构，通过电动驱动；或者是气动夹结构，通过气动驱动。

锁紧控制组件包括按键、连动杆、弹簧和限位块，其中，弹簧和限位块设置在主动部件的内腔中，限位块固定不动，弹簧位于限位块和主动部件的侧壁之间，连动杆的一端与按键连接，另一端与主动部件的连接。

在锁紧装置12处于松开状态下，通过按压按键，带动连动杆外移，从而带动主动部件径向向外移动，主动部件远离固定部件，此时，弹簧处于压缩状态。在锁紧装置12处于锁紧状态下，解除对按键的按压控制，在弹簧的弹力作用下，主动部件径向向内移动并抵靠固定部件，按键回复到初始位置。

优选地，主动部件和固定部件之间的接触面为齿状夹面，以对介入器材提供更大的夹持力。更优地，齿状夹面覆有硅胶涂层。

本实施例用于血管介入机器人的定位器组件包括介入器材控制模块23定位器和手术机械臂18定位器。

介入器材控制模块23定位器用于终端执行系统3的介入器材控制模块23的定位。介入器材控制模块23定位器包括设置在固定盘10底部的第一感应点13，用于感应第一感应点13的第一感应器14；设置在太阳轮6上的与线槽7相对的一端上的第二感应点15，用于感应第二感应点15的第二感应器16；第一感应器14和第二感应器16设置在终端执行系统3的底部。第一感应器14和第二感应器16均设置在驱动壳体2上，第一感应点13和第二感应点15均设置在执行壳体1上。在执行壳体1上的与驱动壳体2上的第一感应器14和第二感应器16对应的位置上设有开口17，第一感应器14和第二感应器16分别通过开口17感测第一感应点13和第二感应点15；或者执行壳体1的底面壁不设有开口17，其与为第一感应器14和第二感应器16对应的部分为透明的，或者执行壳体1的底面壁整体为透明的。本实施例的第一感应器14和第二感应器16均为激光感应器。

在操作时，当第一感应器14感测到固定盘10底部的第一感应点13(第一感应点13在第一感应器14的正上方)时，发送信号给远程微机操控端19(例如，电脑等)，对介入器材控制模块23进行轴向定位。当第二感应器16感测到位于锁紧装置12的与线槽7相对的一端上的第二感应点15(第二感应点15在第二感应器16的正上方)时，发送信号给远程微机操控端19，对介入器材控制模块23进行径向定位。

对介入器材控制模块23进行轴向定位的目的在于，便于计算介入器材前进的距离以及为介入器材设置目标远近位置；对介入器材控制模块23进行径向定位的目的在于，便于计算介入器材旋转的角度以及为所述介入器材设置目标角度。

定位器组件还包括手术机械臂18定位器，手术机械臂18定位器设置在终端执行系统3的驱动壳体2上，用于感测执行壳体1是否位于驱动壳体2之上。在手术机械臂18定位器感测到执行壳体1位于驱动壳体2之上时，手术机械臂18固定不动；在手术机械臂18定位器感测到执行壳体1从驱动壳体2之上移除时，手术机械臂18可以自由移动。手术机械臂18定位器为红外感应器。

优选地，在执行壳体1和驱动壳体2之间布置有无菌布，用于阻隔手术时对驱动壳体2中部件的污染。其中，无菌布位于感应器的部位为透明的。

此外，在介入器材控制模块23(即介入器材移动/旋转模块)中，介入器材一端被夹持在太阳轮6上，另一端搁放在介入器材控制模块23的外壳筒上。此时，在太阳轮6和外壳筒之间放置一个介入器材承托滑动杆20，如图6-7所示，介入器材承托滑动杆20是半圆形结构，半圆形底边伸出两根L形状支架，嵌入外壳筒两边的滑轨槽中，使介入器材承托滑动杆20可以在滑轨槽中前后移动。介入器材承托滑动杆20从顶部到近圆心处开有嵌入槽21，宽度为0.1-5毫米，嵌入槽21底部的高度与太阳轮6的圆心和介入器材控制模块23的外壳筒上介入器材搁放点的高度在同一水平线上。在介入器材承托滑动杆20半圆形结构的两侧面分别开一个圆通孔22，圆通孔22直径0.1-3毫米，分别从圆通孔22两端插入两根软性管材，软性管材在穿过圆通孔22后在嵌入槽21处相抵，以阻挡介入器材翘起、卷曲，甚至脱离介入器材承托滑动杆20的嵌入槽21。

介入器材承托滑动杆20上设有第一磁铁28，与之对应的，固定盘10上设有第二磁铁28，第一磁铁28和第二磁铁28相互吸引。

在输送介入器材的操作中，介入器材承托滑动杆20位于太阳轮6和外壳筒的中段且介入器材置于嵌入槽21中，随着固定盘10沿传动丝杆9向近端移动，第二磁铁28和第一磁铁28产生吸引作用，介入器材承托滑动杆20连同固定盘10一起继续向近端移动；在回撤介入器材的操作中，介入器材承托滑动杆20同固定盘10一起向远端回撤，当回撤到太阳轮6和外壳筒的中段位置时，在止挡件或者滑轨槽的壁的阻挡作用下，介入器材承托滑动杆20不再回撤而被固定，固定盘10则可继续回撤。

实施例2

本实施例的终端执行系统3与实施例类似，与之不同的是本实施例的终端执行系统3还设有介入器材中心固定器24，并用介入器材锁紧器25取代实施例1中的锁紧装置12，如图8-12所示。

介入器材中心固定器24设置在太阳轮6上，其具有类似上述介入器材承托滑动杆20的嵌入槽21和圆通孔22对的配置，其与线槽7相对应设置，以用于固定通过线槽7的介入器材。介入器材中心固定器24为圆柱形结构，与太阳轮6同圆心固定连接，与太阳轮6一样开槽到圆心，且与线槽7相对应，在槽的两侧开圆通孔22，分别用于插入软性材料。将介入器材嵌入太阳轮6及限位槽，软性材料压住介入器材。

介入器材锁紧器25可移除地设置在太阳轮6近端侧面上，用于锁紧固定介入器材。介入器材锁紧器25分为上、下两个部分，上部分26和下部分27通过磁铁28吸引进行盖合(需要说明的是，上部分26和下部分27还可以其他方式进行盖合，包括但不限于卡合、嵌合、粘合、摩擦固定等)。上部分26的底面上和下部分26的顶面上均设有半圆槽，在上部分26和下部分27盖合的状态下，两个半圆槽组合成介入器材孔29，尾端还设有一个介入器材锁紧旋钮30。

操作介入器材锁紧器25时，取下介入器材锁紧器25的上盖，在介入器材锁紧旋钮30中穿入介入器材，并将介入器材置入介入器材孔29中，将上下部分27盖合，旋紧介入器材锁紧旋钮30，将介入器材锁紧器25固定在太阳轮6上，这样介入器材就能随着太阳轮6旋转而旋转。

在另一实施例中，介入器材锁紧器25为螺柱和螺母的结构，其中，介入器材夹在螺柱的下边缘和螺母的上边缘之间，将螺柱和螺母拧紧，将介入器材夹紧。其中螺柱和螺母之一固定在太阳轮6上。

在另一实施例中，介入器材锁紧器25为夹子的结构，其中，夹子安装在太阳轮6上，松开夹子放进介入器材，夹紧夹子即可夹紧介入器材。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种用于血管介入机器人的定位器组件，其特征在于，所述定位器组件包括介入器材控制模块定位器，所述介入器材控制模块定位器用于终端执行系统的介入器材控制模块的定位；

所述介入器材控制模块用于控制介入器材的前进、后退及旋转，所述介入器材控制模块包括：

转动组件，用于控制所述介入器材的旋转，所述转动组件包括转动轮组、与所述转动轮组同心连接的转动轴，套设在所述转动轴上且相对于所述转动轴可滑动的行星轮，和与所述行星轮啮合的太阳轮，其中所述太阳轮上设有线槽，所述线槽由所述太阳轮的齿与齿之间的谷底开至所述太阳轮圆心，所述线槽用于嵌入所述介入器材并保证所述介入器材转动的同轴性；和

行进组件，用于控制所述介入器材的前进或后退，所述行进组件包括行进轮组、与所述行进轮组的锥齿轮同心连接的传动丝杆，和用于支撑所述太阳轮的固定盘；

所述介入器材控制模块定位器包括设置在所述固定盘底部的第一感应点，用于感应所述第一感应点的第一感应器；设置在所述太阳轮上的与所述线槽相对的一端上的第二感应点，用于感应所述第二感应点的第二感应器；所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述终端执行系统的底部；

其中，所述第一感应器通过感测到所述第一感应点而确定所述固定盘的位置，在确定所述固定盘的位置的情况下，所述第二感应器通过感测到所述第二感应点而确定所述太阳轮的角度位置。

2.如权利要求1所述的定位器组件，其特征在于，所述终端执行系统包括执行壳体和驱动壳体，其中所述执行壳体装载用于执行所述介入器材的输送、回撤和旋转的机械部件，所述驱动壳体装载用于为所述机械部件提供驱动动力的电动组件，所述执行壳体和所述驱动壳体之间通过磁力联轴器对进行隔空联接，在所述执行壳体和所述驱动壳体之间形成间隙为2-20毫米的空间层。

3.如权利要求2所述的定位器组件，其特征在于，所述第一感应器和所述第二感应器均设置在所述驱动壳体上。

4.如权利要求3所述的定位器组件，其特征在于，在所述执行壳体上，与所述驱动壳体上的所述第一感应器和所述第二感应器对应的位置上设有开口，所述第一感应器和所述第二感应器分别通过所述开口感测所述第一感应点和所述第二感应点。

5.如权利要求3所述的定位器组件，其特征在于，所述执行壳体的底面壁为透明的。

6.如权利要求2所述的定位器组件，其特征在于，在所述执行壳体和所述驱动壳体之间的空气层布置有隔菌布，用于阻隔手术时对所述驱动壳体中部件的污染。

7.如权利要求6所述的定位器组件，其特征在于，所述隔菌布在两个感应器的部位为透明的。

8.如权利要求1所述的定位器组件，其特征在于，所述介入器材控制模块包括用于锁紧所述介入器材的锁紧装置，所述锁紧装置固定在所述太阳轮上，所述第二感应点位于所述锁紧装置上的与所述线槽相对的一端上。

9.如权利要求2-8中任一项所述的定位器组件，其特征在于，所述定位器组件还包括手术机械臂定位器，所述手术机械臂定位器设置在所述终端执行系统的所述驱动壳体上，用于感测所述执行壳体是否位于所述驱动壳体之上。

10.如权利要求9所述的定位器组件，其特征在于，在所述手术机械臂定位器感测到所述执行壳体位于所述驱动壳体之上时，手术机械臂固定不动；在所述手术机械臂定位器感测到所述执行壳体从所述驱动壳体之上移除时，所述手术机械臂可以自由移动。