CN117462230A - 一种具有泄压功能的骨水泥注入系统及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种具有泄压功能的骨水泥注入系统及机器人系统，包括：末端注入机构、动力传输线和远程控制机构；末端注入机构包括第一限位结构、主动轮结构、第一转轴和第一手动轮，第一限位结构和主动轮结构套设于第一转轴上，动力传输线与主动轮结构固定连接，远程控制机构拉拽动力传输线以控制主动轮结构顺时针旋转，以控制第一转轴前进推动骨水泥，第一手动轮逆时针旋转以控制第一转轴后退泄压；第一限位结构限定主动轮结构顺时针或逆时针的旋转角度以限定第一转轴前进和后退的距离。通过上述设置，末端注入机构能够控制骨水泥注入与泄压，解决骨水泥注入装置与穿刺针更换和拆卸时压力过大操作困难问题。

Description

一种具有泄压功能的骨水泥注入系统及机器人系统

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种具有泄压功能的骨水泥注入系统及机器人系统。

背景技术

锥体压缩性骨折是骨质疏松患者最常见的并发症，会造成局部疼痛、活动障碍，严重的还会导致下肢瘫痪，是老年患者常见的骨科疾病之一。经皮椎体成形术是指经皮通过椎弓根或椎弓根外向锥体内注入骨水泥达到增加锥体强度和稳定性，防止塌陷，缓解疼痛，甚至部分恢复锥体高度为目的的一种微创脊椎外科技术。锥体成形术已经广泛应用于治疗脊柱压缩骨折、转移瘤等各种脊柱疾患。

目前市场上常用的骨水泥推注器种类很多，但不同厂家生产的骨水泥注入器都存在不同类型和程度的缺陷。比如现有的骨水泥推注器一般为手持式，在手术过程中需要由医生手动进行操作推注，在推注过程中骨水泥推注器的固定也是由医生手动完成的，并且骨水泥推注器出口管长度有限，骨水泥注入时需要实时对患者进行多次X射线照射，观察骨水泥注射情况，医生在病房操作推注过程中受到大量X射线辐射，对医生的健康存在巨大损害。

同时，当穿刺手术中需要对单个椎体两侧或多个椎体进行时，需要更换连接不同穿刺针，以往装置不具有泄压功能，使得系统内压力过大，与穿刺针的连接端退出较为困难，增加医护人员的工作难度，同时也使患者的疼痛增加。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中的至少一个问题，提供一种具有泄压功能的骨水泥注入系统及机器人系统。

为实现上述目的，本发明的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，包括：

末端注入机构、动力传输线和远程控制机构；

所述末端注入机构通过动力传输线与所述远程控制机构动力连接，所述末端注入机构与所述远程控制机构之间设置有铅板；

所述末端注入机构包括第一限位结构、主动轮结构、第一转轴和第一手动轮，所述第一限位结构与主动轮结构套设于所述第一转轴上，所述第一限位结构与所述主动轮结构活动连接，所述第一手动轮与所述第一转轴固定连接；

所述动力传输线与所述主动轮结构固定连接，所述远程控制机构拉拽所述动力传输线以控制所述主动轮结构顺时针旋转，以控制所述第一转轴前进推注骨水泥；

所述第一手动轮逆时针旋转以控制所述第一转轴后退泄压；

所述第一限位结构限定所述主动轮结构顺时针或逆时针旋转的角度以限定所述第一转轴前进和后退的距离。

优选地，主动轮结构包括主动轮、单向轴承和第一发条弹簧；

所述主动轮通过所述单向轴承套设于所述第一转轴上，所述单向轴承设置为在顺时针方向上为锁紧状态；

所述第一发条弹簧与所述主动轮固定连接，所述第一发条弹簧初始状态为顺时针旋紧状态。

优选地，所述第一限位结构包括第一限位轮和第二发条弹簧；

所述第一限位轮一侧与所述主动轮活动连接，另一侧与所述第二发条弹簧固定连接；

所述第二发条弹簧初始状态为逆时针旋紧状态；

所述第一发条弹簧的预紧力小于所述第二发条弹簧的预紧力。

优选地，在所述主动轮面对所述第一限位轮的侧面上设置有第一限位块，所述第一限位轮面对所述主动轮的侧面上设置有第一限位槽；

所述第一限位块与所述第一限位槽配合连接，所述第一限位槽限定所述主动轮的旋转角度；

所述主动轮在初始状态时为逆时针被限位状态。

优选地，所述末端注入机构还包括壳体，所述第一限位结构、主动轮结构和第一转轴位于所述壳体内，所述第一手动轮位于所述壳体外侧，与所述壳体活动连接；

所述壳体上设置有第二限位槽，所述第一限位轮面对所述壳体内壁的侧面上设置有第二限位块；

所述第二限位块与所述第二限位槽配合连接，所述第二限位槽限定所述第一限位轮的旋转角度；

所述第一限位轮在初始状态时为顺时针被限位状态。

优选地，所述远程控制机构包括第二限位结构、手柄转轮、第二转轴和第二手动轮；

所述第二限位结构与手柄转轮套设于所述第二转轴上，所述第二手动轮与所述第二转轴固定连接；

所述动力传输线与所述手柄转轮固定连接，所述第二手动轮顺时针旋转带动所述第二转轴旋转，控制所述手柄转轮旋转以拉拽所述动力传输线；

所述第二限位结构限制所述手柄转轮的旋转角度。

优选地，所述第二限位结构包括第二限位轮和第三发条弹簧；

所述第二限位轮一侧与手柄转轮活动连接，另一侧与所述第三发条弹簧固定连接；

所述第三发条弹簧初始状态为逆时针旋紧状态。

优选地，在所述手柄转轮面对所述第二限位轮的侧面上设置有第三限位块，在所述第二限位轮面对所述手柄转轮的侧面上设置有第三限位槽；

所述第三限位槽与所述第三限位块配合连接，所述第三限位槽限定所述手柄转轮的旋转角度；

所述手柄转轮初始状态为逆时针被限位状态。

优选地，所述第二限位结构还包括发条弹簧安装件，所述第三发条弹簧固定于所述发条弹簧安装件内；

在所述发条弹簧安装件的外侧壁设置有第四限位槽，所述第二限位轮面对所述发条弹簧安装件的侧面上设置有第四限位块；

所述第四限位槽与所述第四限位块配合连接，所述第四限位槽限定所述第二限位轮的旋转角度；

所述第二限位轮在初始状态时为顺时针被限位状态。

为实现上述目的，本发明还提供一种机器人系统，包括上述中任意一项所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统和导航定位机器人；

所述导航定位机器人包括台车、机械臂、导航定位器和穿刺针；

所述机械臂固定于所述台车上，所述穿刺针固定于所述导航定位器上；

所述导航定位器与所述机械臂可拆卸连接，所述导航定位器用于将所述穿刺针定位到脊柱的手术位置，所述机械臂用于移动所述导航定位器；

所述骨水泥注入系统的末端注入机构一端与所述机械臂可拆卸连接，另一端通过骨水泥注入装置与所述穿刺针连接。

基于此，本发明的有益效果为：

1. 通过本发明的方案，骨水泥注入系统包括末端注入机构、动力传输线和远程控制机构，末端注入机构通过动力传输线与远程控制机构动力连接，同时末端注入机构与远程控制机构之间设置有铅板，能够阻挡X射线照射，防止其对医生的危害；

2. 通过本发明的方案，末端注入机构包括第一限位结构、主动轮结构、第一转轴和第一手动轮，主动轮结构与动力传输线固定连接，当医生远程操控远程控制机构时，动力传输线被拉拽，使得主动轮结构进行顺时针旋转，进而带动第一转轴顺时针旋转，从而使得第一转轴前进，推动与第一转轴连接的骨水泥注入装置注入骨水泥，而当需要更换穿刺针时，医生可手动逆时针旋转第一手动轮，使得第一转轴逆时针旋转，从而使得第一转轴后退泄压，方便骨水泥注入装置与穿刺针的拆卸；

3. 通过本发明的方案，主动轮结构包括主动轮、单向轴承和第一发条弹簧，第一发条弹簧初始状态为顺时针旋紧状态，当主动轮被动力传输线拉拽顺时针旋转时，第一发条弹簧继续被旋紧，而当主动轮不再被拉拽时，由于第一发条弹簧弹性作用，可使主动轮自动逆时针旋转复位，同时主动轮通过单向轴承套设在第一转轴上，单向轴承设置为在顺时针方向为锁紧状态，当主动轮顺时针旋转时，能够通过单向轴承带动第一转轴一同旋转，进而控制第一转轴前进，而当主动轮被第一发条弹簧复位时，与单向轴承方向相反，主动轮旋转而第一转轴不会旋转，使得主动轮复位不影响骨水泥注入；

4. 通过本发明的方案，第一限位结构包括第一限位轮和第二发条弹簧，第二发条弹簧初始状态为逆时针旋紧状态，且第二发条弹簧的预紧力大于第一发条弹簧的预紧力，当主动轮被第一发条弹簧复位时，主动轮上的第一限位块在第一限位轮的第一限位槽上移动，撞击第一限位槽逆时针侧的槽壁，而由于第二发条弹簧的预紧力大于第一发条弹簧的预紧力，使得第一限位轮顺时针旋转的力远大于主动轮逆时针复位的力，使得主动轮撞击第一限位槽后也不会致使第一限位轮旋转，确保主动轮每次复位距离一样。

附图说明

图1示意性表示本发明一种实施方式的骨水泥注入系统的结构示意图；

图2示意性表示本发明一种实施方式的末端注入机构的爆炸图；

图3示意性表示本发明一种实施方式的壳体的结构示意图；

图4示意性表示本发明一种实施方式的远程控制机构的爆炸图；

图5示意性表示本发明一种实施方式的动力传输线的剖视图；

图6示意性表示本发明一种实施方式的二自由度支架的结构示意图；

图7示意性表示本发明一种实施方式的导航定位机器人的结构示意图；

图8示意性表示本发明一种实施方式的机器人系统的使用状态图；

图9示意性表示本发明一种实施方式的图8的放大图；

附图标记说明：末端注入机构10，第一限位结构101，第一限位轮1011，第一限位槽10111，第二限位块10112，第二发条弹簧1012，主动轮结构102，主动轮1021，第一限位块10211，单向轴承1022，第一发条弹簧1023，第一转轴103，第一手动轮104，壳体105，第二限位槽1051，第三快接件106，动力传输线20，动力传输线管201，自润滑线管202，动力传输线芯203，远程控制机构30，第二限位结构301，第二限位轮3011，第三限位槽30111，第四限位块30112，第三发条弹簧3012，发条弹簧安装件3013，第四限位槽30131，手柄转轮302，第三限位块3021，第二转轴303，第二手动轮304，二自由度支架40，支架主体401，第一快接件402，锁紧扳手403，滑轨404，滑块405，第二快接件406，把手407，导航定位机器人50，台车501，机械臂502，导航定位器503，穿刺针504。

具体实施方式

现在将参照示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述的实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。

图1示意性表示本发明一种实施方式的骨水泥注入系统的结构示意图，图2示意性表示本发明一种实施方式的末端注入机构的爆炸图，如图1、2所示，且以图2所示方向为基准，对本发明的内容进行说明：

本发明的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，包括：

末端注入机构10、动力传输线20和远程控制机构30；

末端注入机构10通过动力传输线20与远程控制机构30动力连接，末端注入机构10与远程控制机构30之间设置有铅板；

末端注入机构10包括第一限位结构101、主动轮结构102、第一转轴103和第一手动轮104，第一限位结构101与主动轮结构102套设于第一转轴103上，第一限位结构101与主动轮结构102活动连接，第一手动轮104与第一转轴103固定连接；

动力传输线20与主动轮结构102固定连接，远程控制机构30拉拽动力传输线20以控制主动轮结构102顺时针旋转，以控制第一转轴103前进推注骨水泥；

第一手动轮104逆时针旋转以控制第一转轴103后退泄压；

第一限位结构101限制主动轮结构102顺时针或逆时针旋转的角度，以限定第一转轴103前进或后退的距离。

具体地，末端注入机构10一端与机械臂末端固定连接，另一端与骨水泥注入装置固定连接，当向穿刺针注入骨水泥时，医生可通过在铅板后方操控远程控制机构30拉拽动力传输线20，进而使得末端注入机构10顺时针旋转以推动骨水泥注入装置注入骨水泥，使得医生无需暴露于X光下操作，减少辐射损伤。

同时，末端注入机构10包括主动轮结构102、第一转轴103和第一手动轮104，主动轮结构102套设于第一转轴103上，与第一转轴103传动连接，第一手动轮104位于第一转轴103一端，与第一转轴103固定连接，第一转轴103另一端与骨水泥注入装置上的推杆固定连接；

主动轮结构102还与动力传输线20固定连接，当远程控制机构30拉拽动力传输线20时，主动轮结构102进行顺时针旋转，进而带动第一转轴103顺时针旋转，使得第一转轴103向靠近骨水泥注入装置的方向前进，进而推动推杆注入骨水泥，完成骨水泥的注入操作；而当对另一穿刺针注入时，由于骨水泥注入装置与穿刺针之间压力较大，使得两者连接牢固，拆卸较为不便，医生可控制第一手动轮104逆时针旋转，进而带动第一转轴103逆时针旋转以向远离骨水泥注入装置的方向后退，进而拉动推杆泄压，方便骨水泥注入装置与穿刺针快速拆卸。

而第一限位结构101上具有限位槽，主动轮结构102沿限位槽限定的角度进行旋转，进而当主动轮结构102顺时针或逆时针旋转时，第一限位结构101能够对主动轮结构102的旋转角度进行限定，进而控制第一转轴103每次前进或后退时的距离，保证每次注入量与泄压量一致且可控。

进一步地，如2所示，主动轮结构102包括主动轮1021、单向轴承1022和第一发条弹簧1023；

主动轮1021通过单向轴承1022套设于第一转轴103上，单向轴承1022设置为在顺时针方向为锁紧状态；

第一发条弹簧1023与主动轮1021固定连接，且第一发条弹簧1023初始状态为顺时针旋紧状态。

具体地，主动轮1021与动力传输线20固定连接，当主动轮1021顺时针旋转时，主动轮1021上缠绕的动力传输线20逐渐减少，当主动轮1021逆时针旋转时，主动轮1021上缠绕的动力传输线20逐渐增加。

单向轴承1022设置为在顺时针方向为锁紧状态，当动力传输线20被远程控制机构30拉拽，使得主动轮1021顺时针旋转时，此时主动轮1021的旋转方向与单向轴承1022的璇向相反，使得通过单向轴承1022的作用，主动轮1021与第一转轴103同步进行旋转，进而实现第一转轴103前进推动骨水泥注入。

当主动轮1021移动一定距离后，其会被第一限位结构101上的限位槽限定移动，从而医生在远程控制机构30处受阻，不再拉拽动力传输线20，此时，由于第一发条弹簧1023顺时针预紧，其给予主动轮1021逆时针旋转的趋势，当主动轮1021不再受力时，会由于第一发条弹簧1023的弹力作用进行逆时针旋转复位，当主动轮1021逆时针旋转一定距离后，再次被限位槽限位，停止旋转。

而当主动轮1021受第一发条弹簧1023的弹力进行逆时针旋转复位时，其与单向轴承1022的璇向相同，使得单向轴承1022不处于锁紧状态，能够实现主动轮1021逆时针旋转而第一转轴103不动，使得主动轮1021的复位不影响骨水泥推进。

进一步地，第一限位结构101包括第一限位轮1011和第二发条弹簧1012；

第一限位轮1011一侧与主动轮1021活动连接，另一侧与第二发条弹簧1012固定连接；

第二发条弹簧1012初始状态为逆时针旋紧状态。

具体地，第一发条弹簧1023初始状态为顺时针旋紧状态，第二发条弹簧1012初始状态为逆时针旋紧状态，使得两弹簧之间的第一限位轮1011与主动轮1021在初始状态时为相互制约卡紧状态，且相对于主动轮1021而言为逆时针旋转方向的限位，相对于第一限位轮1011而言为顺时针旋转方向的限位。

当第一转轴103顺时针旋转时，主动轮1021能够相对于第一限位轮1011进行顺时针旋转，并且能够通过第一发条弹簧1023进行复位，当第一转轴103逆时针旋转时，主动轮1021逆时针旋转进而带动第一限位轮1011逆时针旋转，并且通过第二发条弹簧1012的作用，能够使得第一限位轮1011和主动轮1021顺时针旋转进行复位。

需要说明的是，在回退泄压过程中，并不会将压力完全泄掉，其剩余的压力大小大于第二发条弹簧1012的回弹力，因此，在泄压过程中，第一限位轮1011和主动轮1021不会进行复位，只有当装置完全拆除后系统内压力完全释放时，第一限位轮1011和主动轮1021才会由于第二发条弹簧1012的回弹力进行复位。

进一步地，图3示意性表示本发明一种实施方式的壳体的结构示意图，如图2、3所示：

在主动轮1021面对第一限位轮1011的侧面上设置有第一限位块10211，第一限位轮1011面对主动轮1021的侧面上设置有第一限位槽10111；

第一限位块10211与第一限位槽10111配合连接，第一限位槽10111限定主动轮1021的旋转角度；

主动轮1021在初始状态时为逆时针被限位状态。

末端注入机构10还包括壳体105，第一限位结构101、主动轮结构102和第一转轴103位于壳体105内，第一手动轮104位于壳体105外侧，与壳体105活动连接；

壳体105上设置有第二限位槽1051，第一限位轮1011面对壳体105内壁的侧面上设置有第二限位块10112；

第二限位块10112与第二限位槽1051配合连接，第二限位槽1051限定第一限位轮1011的旋转角度；

第一限位轮1011在初始状态是为顺时针被限位状态。

具体地，第一限位块10211与第二限位块10112至少设置一个，第一限位槽10111和第二限位槽1051同样至少设置一个，且对应设置；

在初始状态时，由于第一发条弹簧1023与第二发条弹簧1012的弹力作用，第一限位块10211与第一限位槽10111逆时针方向的侧壁抵接，第二限位块10112与第二限位槽1051顺时针方向的侧壁抵接，当主动轮1021顺时针旋转时，第一限位块10211能够在第一限位槽10111内进行移动，直至触碰第一限位槽10111顺时针方向的侧壁，而第一限位轮1011与第二限位槽1051顺时针方向的侧壁抵接，使得当主动轮1021旋转至触碰第一限位槽10111顺时针方向的侧壁后，受第一限位轮1011移动限制无法继续旋转；

同时，当主动轮1021受第一发条弹簧1023的弹力进行复位时，会撞击到第一限位槽10111逆时针方向的侧壁，而由于第一发条弹簧1023的预紧力小于第二发条弹簧1012的预紧力，使得主动轮1021上第一限位块10211即使撞击到第一限位槽10111逆时针方向的侧壁后，也不会使得第一限位轮1011进行轻微的逆时针旋转，不会致使主动轮1021过渡复位。

当主动轮1021逆时针旋转时，其第一限位块10211与第一限位槽10111逆时针方向的侧壁抵接，直接带动第一限位轮1011也一同进行逆时针旋转，进而使得第二限位块10112在第二限位槽1051内旋转直至触碰第二限位槽1051逆时针方向的侧壁后停止运动。

第一限位块10211、第一限位槽10111、第二限位块10112和第二限位槽1051的设置，能够实现末端注入机构10中第一转轴103的正反转联动与复位，同时第一限位槽10111与第二限位槽1051能够确保每次第一转轴103前进和后退的距离一致，便于控制与记录注入量与泄压量。

进一步地，图4示意性表示本发明一种实施方式的远程控制机构的爆炸图，如图4所示：

远程控制机构30包括第二限位结构301、手柄转轮302、第二转轴303和第二手动轮304；

第二限位结构301与手柄转轮302套设于第二转轴303上，第二手动轮304与第二转轴303固定连接；

动力传输线20与手柄转轮302固定连接，第二手动轮304顺时针旋转带动第二转轴303旋转，控制手柄转轮302旋转以拉拽动力传输线20；

第二限位结构301限制手柄转轮302的旋转角度。

第二限位结构301包括第二限位轮3011和第三发条弹簧3012；

第二限位轮3011一侧与手柄转轮302活动连接，另一侧与第三发条弹簧3012固定连接；

第三发条弹簧3012初始状态为逆时针旋紧状态。

在手柄转轮302面对第二限位轮3011的侧面上设置有第三限位块3021，在第二限位轮3011面对手柄转轮302的侧面上设置有地三限位槽30111；

第三限位槽30111与第三限位块3021配合连接，第三限位槽30111限定手柄转轮302的旋转角度；

手柄转轮302初始状态为逆时针被限位状态。

第二限位结构301还包括发条弹簧安装件3013，第三发条弹簧3012固定于发条弹簧安装件3013内；

在发条弹簧安装件3013的外侧壁设置有第四限位槽30131，第二限位轮3011面对发条弹簧安装件3013的侧面上设置有第四限位块30112；

第四限位槽30131与第四限位块30112配合连接，第四限位槽30131限定第二限位轮3011的旋转角度；

第二限位轮3011在初始状态时为顺时针被限位状态。

具体地，远程控制机构30与末端注入机构10的原理相同，当进行骨水泥注入时，医生手操顺时针摇动第二手动轮304，使得第二转轴303与手柄转轮302一同进行顺时针旋转，使得动力传输线20逐渐缠绕在手柄转轮302上，进而实现拉拽动力传输线20，实现末端注入机构10的骨水泥推进操作。

当主动轮1021进行逆时针旋转复位时，会将动力传输线20缠绕至主动轮1021上，实现动力传输线20的反向拉拽，以此实现远程控制机构30处的手柄转轮302的逆时针旋转复位操作。

而主动轮1021逆时针旋转，第一转轴103回退泄压时，手柄转轮302受动力传输线20拉拽作用进行逆时针旋转，而由于第二限位轮3011与手柄转轮302初始状态为通过第三限位块3021与第三限位槽30111逆时针方向侧壁的卡紧状态，使得手柄转轮302逆时针旋转带动第二限位轮3011逆时针旋转，操作完毕后，第二限位轮3011在第三发条弹簧3012的作用下进行顺时针旋转复位，进而通过第四限位块30112与第四限位槽30131逆时针方向的侧壁带动手柄转轮302顺时针旋转复位，如此实现整个系统的骨水泥注入与泄压回退操作。

进一步地，图5示意性表示本发明一种实施方式的动力传输线的剖视图，如图5所示：

本发明的动力传输线20包括动力传输线管201、自润滑线管202和动力传输线芯203，自润滑线管202包围动力传输线芯203，动力传输线管201包围自润滑线管202；

通过上述设置，在动力传输线管201与动力传输线芯203之间增设自润滑线管202，能够有效减小动力传输线芯203在动力传输时产生的阻力，以达到更加省力的作用。

进一步地，图6示意性表示本发明一种实施方式的二自由度支架的结构示意图，如图6所示：

在末端注入机构10与机械臂末端之间还设置有二自由度支架40，其能够使得末端注入机构10快速与机械臂末端进行安装与拆卸，减少手术时间。

二自由度支架40包括支架主体401、第一快接件402、锁紧扳手403、滑轨404、滑块405、第二快接件406和把手407；

第一快接件402与把手407分别位于支架主体401两端，与支架主体401固定连接，锁紧扳手403设置在支架主体401侧面，并且位于第一快接件402与把手407之间，锁紧扳手403能够控制第一快接件402松开与夹紧，第一快接件402用于与机械臂末端固定连接。

当第一快接件402与机械臂末端连接时，通过锁紧锁紧扳手403，使得第一快接件402与机械臂末端安装牢靠，进而实现二自由度支架40的安装，当需要拆卸时，向外掰动锁紧扳手403，使得第一快接件402与机械臂末端的连接断开，进而实现二自由度支架40的拆卸。

在支架主体401顶部设置有滑轨404，在滑轨404上设置有滑块405与其配合连接，滑块405可沿滑轨404进行往复移动。

同时滑块405顶部还转动连接有第二快接件406，第二快接件406可相对于滑块405进行周向旋转，第二快接件406用于与末端注入机构10上的第三快接件106进行固定连接；

当末端注入机构10通过二自由度支架40与机械臂末端进行固定连接后，医生通过调整二自由度支架40，即可实现末端注入机构10的水平移动和周向旋转，能够在与骨水泥注入装置安装两者位置不匹配时，避免控制机械臂移动以带动末端注入机构10移动的繁琐操作，只需要调整二自由度支架40即可，整体方便快捷。

进一步地，图7示意性表示本发明一种实施方式的导航定位机器人的结构示意图，图8示意性表示本发明一种实施方式的机器人系统的使用状态图，图9示意性表示本发明一种实施方式的图8的放大图，如图7-9所示：

为实现上述目的，本发明还提供一种机器人系统，其包括上述中的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统和导航定位机器人50；

导航定位机器人50包括台车501、机械臂502、导航定位器503和穿刺针504；

机械臂502固定于台车501上，穿刺针504固定于导航定位器503上；

导航定位器503与机械臂502可拆卸连接，导航定位器503用于将穿刺针504定位到脊柱的手术位置，机械臂502用于移动导航定位器503；

骨水泥注入系统的末端注入机构10一端与机械臂502可拆卸连接，另一端通过骨水泥注入装置与穿刺针504连接，末端注入机构10通过动力传输线20与远程控制机构30动力连接；

远程控制机构30通过拉拽动力传输线20，以控制末端注入机构10推动骨水泥注入装置向穿刺针注入骨水泥。

具体地，当进行脊柱骨水泥注入手术时，需要先将穿刺针504定位到脊柱的手术位置，进而才能通过骨水泥注入系统向穿刺针504注入骨水泥完成手术。

在定位时，如图7所示，通过将导航定位器503安装至机械臂502，将穿刺针504安装至导航定位器503上，通过电脑上的导航定位系统及导航定位器503提供的坐标，控制机械臂502移动以使穿刺针504定位到脊柱手术位置，并进行植入操作。

当完成穿刺针504的植入操作后，将导航定位器503与穿刺针504拆卸，此时穿刺针504仍然在脊柱的手术位置，同时将导航定位器503与机械臂502拆卸，将二自由度支架40安装至机械臂502，再将末端注入机构10与二自由度支架40安装，末端注入机构10另一端连接骨水泥注入装置，而骨水泥注入装置另一端通过软管与穿刺针504连接，具体如图8、9所示；

调整至合适位置后，将骨水泥注入装置拆卸，向其内灌注搅拌好的骨水泥，并将其重新安装回末端注入机构10上，同时另一端与穿刺针504连接，此时医生可通过远程操作远程控制机构30旋转，以拉拽动力传输线20，进而使得末端注入机构10上的主动轮结构102旋转以使第一转轴103前进推动骨水泥注入装置内的推杆推动骨水泥注入；

当完成注入操作后，通过逆时针旋转第一手动轮104，控制第一转轴103后退以拉动骨水泥注入装置内的推杆后退泄压，进而使得骨水泥注入装置与穿刺针504之间的压力减小，方便骨水泥注入装置与其拆卸，连接另一穿刺针504或完成操作。

综上所述，通过本发明的骨水泥注入系统，能够实现远程操控骨水泥注入，避免医生频繁暴露于X光下，减少对于身体的损伤；同时末端注入机构10具有回退泄压功能，能够通过远程控制机构30拉拽动力传输线20，进而控制主动轮结构102顺时针旋转以带动第一转轴103顺时针旋转前进推注骨水泥，也能够通过在末端注入机构10处，手动逆时针旋转第一手动轮104，使得第一转轴103逆时针旋转后退泄压，解决骨水泥注入装置与穿刺针504拆卸时的压力大难拆卸问题；

同时，通过二自由度支架40的设置，使得当末端注入机构10通过其与机械臂末端固定连接后，如末端注入机构10与骨水泥注入装置位置之间不匹配或与穿刺针504位置不匹配，无需控制机械臂移动进行调整，只需医生简单调控二自由度支架40即可改变末端注入机构10位置，方便快捷。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

应理解，本发明的发明内容及实施例中各步骤的序号的大小并不绝对意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (10)

1.一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，包括：

末端注入机构、动力传输线和远程控制机构；

所述末端注入机构通过动力传输线与所述远程控制机构动力连接，所述末端注入机构与所述远程控制机构之间设置有铅板；

所述末端注入机构包括第一限位结构、主动轮结构、第一转轴和第一手动轮，所述第一限位结构与主动轮结构套设于所述第一转轴上，所述第一限位结构与所述主动轮结构活动连接，所述第一手动轮与所述第一转轴固定连接；

所述动力传输线与所述主动轮结构固定连接，所述远程控制机构拉拽所述动力传输线以控制所述主动轮结构顺时针旋转，以控制所述第一转轴前进推注骨水泥；

所述第一手动轮逆时针旋转以控制所述第一转轴后退泄压；

所述第一限位结构限定所述主动轮结构顺时针或逆时针旋转的角度以限定所述第一转轴前进和后退的距离。

2.根据权利要求1所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，主动轮结构包括主动轮、单向轴承和第一发条弹簧；

所述主动轮通过所述单向轴承套设于所述第一转轴上，所述单向轴承设置为在顺时针方向上为锁紧状态；

所述第一发条弹簧与所述主动轮固定连接，所述第一发条弹簧初始状态为顺时针旋紧状态。

3.根据权利要求2所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，所述第一限位结构包括第一限位轮和第二发条弹簧；

所述第一限位轮一侧与所述主动轮活动连接，另一侧与所述第二发条弹簧固定连接；

所述第二发条弹簧初始状态为逆时针旋紧状态；

所述第一发条弹簧的预紧力小于所述第二发条弹簧的预紧力。

4.根据权利要求3所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，在所述主动轮面对所述第一限位轮的侧面上设置有第一限位块，所述第一限位轮面对所述主动轮的侧面上设置有第一限位槽；

所述第一限位块与所述第一限位槽配合连接，所述第一限位槽限定所述主动轮的旋转角度；

所述主动轮在初始状态时为逆时针被限位状态。

5.根据权利要求4所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，所述末端注入机构还包括壳体，所述第一限位结构、主动轮结构和第一转轴位于所述壳体内，所述第一手动轮位于所述壳体外侧，与所述壳体活动连接；

所述壳体上设置有第二限位槽，所述第一限位轮面对所述壳体内壁的侧面上设置有第二限位块；

所述第二限位块与所述第二限位槽配合连接，所述第二限位槽限定所述第一限位轮的旋转角度；

所述第一限位轮在初始状态时为顺时针被限位状态。

6.根据权利要求1所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，所述远程控制机构包括第二限位结构、手柄转轮、第二转轴和第二手动轮；

所述第二限位结构与手柄转轮套设于所述第二转轴上，所述第二手动轮与所述第二转轴固定连接；

所述动力传输线与所述手柄转轮固定连接，所述第二手动轮顺时针旋转带动所述第二转轴旋转，控制所述手柄转轮旋转以拉拽所述动力传输线；

所述第二限位结构限制所述手柄转轮的旋转角度。

7.根据权利要求6所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，所述第二限位结构包括第二限位轮和第三发条弹簧；

所述第二限位轮一侧与手柄转轮活动连接，另一侧与所述第三发条弹簧固定连接；

所述第三发条弹簧初始状态为逆时针旋紧状态。

8.根据权利要求7所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，在所述手柄转轮面对所述第二限位轮的侧面上设置有第三限位块，在所述第二限位轮面对所述手柄转轮的侧面上设置有第三限位槽；

所述第三限位槽与所述第三限位块配合连接，所述第三限位槽限定所述手柄转轮的旋转角度；

所述手柄转轮初始状态为逆时针被限位状态。

9.根据权利要求8所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统，其特征在于，所述第二限位结构还包括发条弹簧安装件，所述第三发条弹簧固定于所述发条弹簧安装件内；

在所述发条弹簧安装件的外侧壁设置有第四限位槽，所述第二限位轮面对所述发条弹簧安装件的侧面上设置有第四限位块；

所述第四限位槽与所述第四限位块配合连接，所述第四限位槽限定所述第二限位轮的旋转角度；

所述第二限位轮在初始状态时为顺时针被限位状态。

10.一种机器人系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的一种具有泄压功能的骨水泥注入系统和导航定位机器人；

所述导航定位机器人包括台车、机械臂、导航定位器和穿刺针；

所述机械臂固定于所述台车上，所述穿刺针固定于所述导航定位器上；

所述导航定位器与所述机械臂可拆卸连接，所述导航定位器用于将所述穿刺针定位到脊柱的手术位置，所述机械臂用于移动所述导航定位器；

所述骨水泥注入系统的末端注入机构一端与所述机械臂可拆卸连接，另一端通过骨水泥注入装置与所述穿刺针连接。