CN216495529U - 一种组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统，在同一个底座平台上安装两个位置分别可调、且位置分别可监测及记录的机械臂，两个机械臂分别提供对组织切除装置及组织检查装置的支撑，通过本申请公开的平台及系统，便于分别监测、记录和调节用于支承组织检查装置的机械臂与用于支承组织切除装置的两个机械臂，避免在进行组织切除手术时两个机械臂可能发生的干涉，能够针对不同的组织切除的手术场景，快速实现双机械臂的摆放和校准。

Description

一种组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统。

背景技术

随着机械臂在医疗领域的推广和普及，越来越多的场合可能会用到两个机械臂，该两个机械臂可执行相同、相关或不同的功能，以共同地服务于外科检查及手术环境。例如，在对例如增生或者癌症等病症组织实施切除的手术场景下，可考虑设置两个机械臂，以分别夹持切除装置以及组织检查装置，然而，由于手术大多是在空间非常有限的情况下进行，尤其是，对于前列腺增生组织切除装置，这使得如果在组织切除手术装置中采用双机械臂配合进行手术或检查，很容易产生空间位置的干涉，即两个机械臂的运动路径发生碰撞或互相阻碍，因此，需要一种组织切除系统用双机械臂技术方案，能够解决在手术场景中双机械臂运动过程中可能发生的干涉问题，以及解决如何针对不同的手术场景变化，快速实现双机械臂的摆放、校准及避免干涉等问题。

实用新型内容

本申请提出一种组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统，旨在避免组织切除系统中的双机械臂运动过程中可能发生的干涉，以及针对不同的手术场景，快速实现双机械臂的摆放和校准。

本申请的组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统，通过以下技术方案实现：

第一方面，本申请提供一种组织切除系统用双机械臂平台，包括用于支承切除装置的第一机械臂调节座、用于支承组织检查装置的第二机械臂调节座、底座及控制器，第一机械臂调节座安装第一机械臂，所述第一机械臂提供对组织切除装置的支承；第二机械臂调节座安装第二机械臂，所述第二机械臂提供对组织检查装置的支承；第一机械臂调节座和第二机械臂调节座均安装在底座上；

第一机械臂调节座包括第一机械臂安装座、第一左右移动机构，第一左右调节机构、第一上下移动机构、第一高度调节机构和第一位置反馈装置；第一左右调节机构驱动连接第一左右移动机构，第一高度调节机构驱动连接第一上下移动机构；第一位置反馈装置与控制器信号传输连接，控制器与第一左右调节机构、第一高度调节机构分别信号控制连接；

第二机械臂调节座包括第二机械臂安装座、第二左右移动机构，第二左右调节机构、第二上下移动机构、第二高度调节机构和第二位置反馈装置；第二左右调节机构驱动连接第二左右移动机构，第二高度调节机构驱动连接第二上下移动机构；第二位置反馈装置与控制器信号传输连接，控制器与第二左右调节机构、第二高度调节机构分别信号控制连接。

进一步，第一机械臂安装座固定在第一左右移动机构上，第一左右移动机构固定在第一上下移动机构上。

更进一步，第一上下移动机构包括第一直线导轨和第一滚珠丝杠机构，第一位置反馈装置为第一直线位置反馈部件，第一高度调节机构控制第一滚珠丝杠机构的第一滚珠丝杠旋转，第一直线位置反馈部件安装在第一滑板上，第一滚珠丝杠驱动连接第一滑板，第一滑板安装在第一直线导轨上。

更进一步，第一直线导轨的数量为两个。

进一步，第二机械臂安装座固定在第二左右移动机构上，第二左右移动机构固定在第二上下移动机构上。

更进一步，第二上下移动机构包括第二直线导轨和第二滚珠丝杠机构，第二位置反馈装置为第二直线位置反馈部件，第二高度调节机构控制第二滚珠丝杠机构的第二滚珠丝杠旋转，第二直线位置反馈部件安装在第二滑板上，第二滚珠丝杠驱动连接第二滑板，第二滑板安装在第二直线导轨上。

更进一步，第二直线导轨的数量为两个。

进一步，底座设置脚轮和刹车机构。

进一步，底座设置内空腔，控制器安装于内空腔。

第二方面，本申请提供一种组织切除系统，包括前述组织切除系统用双机械臂平台。

本申请的组织切除系统用双机械臂平台及组织切除系统，至少存在如下有益效果：

1、本申请的组织切除系统用双机械臂平台，在同一个底座平台上安装两个位置分别可调、且位置分别可监测及记录的机械臂，便于分别监测、记录和调节两个机械臂，避免用于支承组织检查装置的机械臂与用于支承组织切除装置的机械臂在手术过程中可能发生的干涉，能够针对不同的手术场景，快速实现双机械臂的摆放和校准；

2、本申请的组织切除系统用双机械臂平台，可以由医生在手术开始前或手术进行过程中根据需求来调节用于支承组织检查装置的机械臂与用于支承组织切除装置的机械臂的位置，也可以作为功能更强大的带手术器械自动定位和双机械臂联动轨迹规划系统的一部分来使用，其使用方便，操作便捷，适用范围广泛；

3、本申请的组织切除系统用双机械臂平台，底座平台可以设置脚轮和刹车机构，使用时便于将整套机械臂平台连通机械臂一起运送到手术台前，并调整好位置后通过刹车机构固定，提高使用效率和使用效果；

4、本申请的组织切除系统用双机械臂平台，控制器等部件可以设置在底座的空腔内，对控制器等部件起到保护作用，提高安全性，同时减小平台设备整体体积，利于平台设备整体小型化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请一实施例组织切除系统用双机械臂平台结构示意图；

图2为本申请一实施例组织切除系统用双机械臂使用场景示意图；

图3为本申请一实施例第一机械臂调节座、第二机械臂调节座分解结构示意图；

图4为本申请一实施例组织切除系统用双机械臂工作状态示意图；

图5为本申请一实施例第一上下移动机构、第二上下移动机构结构示意图；

附图标记：

1为第一机械臂调节座，2为第二机械臂调节座，3为底座，A1为第一机械臂，A2为第二机械臂，11为第一机械臂安装座，12为第一左右移动机构，13为第一左右调节机构，14为第一上下移动机构，15为第一高度调节机构， 21为第二机械臂安装座， 24为第二上下移动机构，23为第二高度调节机构， 31为第一直线位置反馈部件，32为第一滑板，33为第一直线导轨，34为第一滚珠丝杠机构，41为第二直线位置反馈部件，42为第二滑板，43为第二直线导轨，44为第二滚珠丝杠机构。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

实施例

一种组织切除系统用双机械臂平台，结合参照图1至图5，包括第一机械臂调节座1、第二机械臂调节座2、底座3及控制器，第一机械臂调节座1安装第一机械臂A1，第一机械臂A1提供对组织切除装置或组织检查装置的支承；第二机械臂调节座2安装第二机械臂A2，第二机械臂A2提供对组织检查装置或组织切除装置的支承；第一机械臂调节座1和第二机械臂调节座2均安装在底座3上；

结合参照图1至图5第一机械臂调节座1包括第一机械臂安装座11、第一左右移动机构12，第一左右调节机构13、第一上下移动机构14、第一高度调节机构15和第一位置反馈装置；第一左右调节机构13驱动连接第一左右移动机构12，第一高度调节机构15驱动连接第一上下移动机构14；第一位置反馈装置与控制器信号传输连接，控制器与第一左右调节机构13、第一高度调节机构15分别信号控制连接；

第二机械臂调节座2包括第二机械臂安装座21、第二左右移动机构，第二左右调节机构、第二上下移动机构22、第二高度调节机构23和第二位置反馈装置；第二左右调节机构驱动连接第二左右移动机构，第二高度调节机构23驱动连接第二上下移动机构22；第二位置反馈装置与控制器信号传输连接，控制器与第二左右调节机构、第二高度调节机构23分别信号控制连接。

本实施例的组织切除系统用双机械臂平台，结合参照图1至图5第一机械臂调节座1用于将第一机械臂A1位置可调节地固定安装在底座3上，从而使得所述第一机械臂A1支承的组织切除装置或组织检查装置的运动基准位置可调；第二机械臂调节座2用于将第二机械臂A2位置可调节地固定安装在底座3上，从而使得所述第二机械臂A2支承的组织检查装置或组织切除装置的运动基准位置可调。双机械臂结构的第一机械臂A1和第二机械臂A2分别通过其左右移动机构和上下移动机构进行位置调节，且分别通过其位置反馈装置监测及反馈其位置信息，参照图3，第一位置反馈装置反馈第一机械臂安装座11的上下高度位置H1和左右直线位置L1，第一位置反馈装置反馈第二机械臂安装座21的上下高度位置H2，由图3可见，第二机械臂安装座21未进行左右移动，所以其左右直线位置L2=0；然后通过控制器分别控制其位置，能够避免用于支承组织切除装置的机械臂与用于支承组织检查装置的机械臂运动过程中可能发生的干涉，能够针对不同的组织切除的手术场景，快速实现两个机械臂的摆放和校准。

在一些实施例中，第一机械臂安装座11固定在第一左右移动机构12上，第一左右移动机构12固定在第一上下移动机构14上。

结合参照图1至图5在一些实施例中，第一上下移动机构14包括第一直线导轨33和第一滚珠丝杠机构34，第一位置反馈装置为第一直线位置反馈部件31，第一高度调节机构15控制第一滚珠丝杠机构34的第一滚珠丝杠旋转，第一直线位置反馈部件31安装在第一滑板32上，第一滚珠丝杠驱动连接第一滑板32，第一滑板32安装在第一直线导轨33上。

在一些实施例中，第一直线导轨33的数量为两个。

在一些实施例中，第二机械臂安装座21固定在第二左右移动机构上，第二左右移动机构固定在第二上下移动机构22上。

结合参照图1至图5在一些实施例中，第二上下移动机构22包括第二直线导轨43和第二滚珠丝杠机构44，第二位置反馈装置为第二直线位置反馈部件41，第二高度调节机构23控制第二滚珠丝杠机构44的第二滚珠丝杠旋转，第二直线位置反馈部件41安装在第二滑板42上，第二滚珠丝杠驱动连接第二滑板42，第二滑板42安装在第二直线导轨43上。

上述实施例的组织切除系统用双机械臂平台，医生在手术开始前或手术进行过程中，可以根据需求来调节两个机械臂的位置，另外，该双机械臂平台也可以作为功能更强大的带手术器械自动定位和双机械臂联动轨迹规划系统的一部分来使用，其使用方便，操作便捷，适用范围广泛。

在一些实施例中，第二直线导轨43的数量为两个。

在一些实施例中，底座3设置脚轮和刹车机构。使用时，能够方便地将整套机械臂平台连通机械臂一起运送到手术台前，并调整好位置后通过刹车机构固定，提高使用效率和使用效果。

在一些实施例中，底座3设置内空腔，控制器安装于内空腔。能够对控制器等部件起到保护作用，提高安全性，同时减小平台设备整体体积，利于平台设备整体小型化。

在另一些实施例中，第一机械臂调节座1与第二机械臂调节座2分别位于于底座3位置相对的两侧，这样利于维持平衡，此外可以以较小体积的底座3承载两个机械臂调节座，同时满足用于支承组织切除装置的机械臂与用于支承组织检查装置的两个机械臂调节座之间具有尽量大的初始距离。

在另一些实施例中，底座3为长方体形状，可以起到稳定的作用。底座3重量至少应设为80Kg以上，以确保整个平台在工作过程中的稳定，此外可以根据实际需求调整底座的重量、形状。并且可以将手术床、或者手术床的固定支架等重量、位置稳定的支撑装置作为底座3。

在另一些实施例中，第一左右调节机构13、第一高度调节机构15和第一位置反馈装置等，以及第二左右调节机构、第二高度调节机构23和第二位置反馈装置等，可以与电源箱连接，电源箱为其供电。电源箱可以放置在底座3内空腔内。

在另一些实施例中，在底座3的左右相对的两个侧面上，分别安装第一机械臂调节座1和第二机械臂调节座2。其中，在底座3的左右两个侧面上，分别设有竖直方向的滑轨，即第一滑轨31和第二滑轨41，第一机械臂调节座1可以沿着第一竖直滑轨31上下移动、从而调节其高度；第二机械臂调节座2可以沿着第二竖直滑轨41上下移动、从而调节其高度。

在另一些实施例中，第一位置反馈装置和第二位置反馈装置可以是直线编码器，用于检测作为位置调节机构的第一左右调节机构13和/或第一高度调节机构15、以及第二左右调节机构和/或第二高度调节机构23的绝对位置。第一位置反馈装置和第二位置反馈装置可以是拉线式直线编码器、电容栅尺、光栅尺、磁栅尺等。第一位置反馈装置和第二位置反馈装置可以是精度能够达到0.1mm以内的直线位置反馈装置。

在另一些实施例中，第一机械臂A1固定在机械臂安装座11的端面上；第一机械臂安装座11固定在第一左右移动机构12上，并随着第一左右移动机构12的左右移动而移动；第一左右调节机构13可以是手轮或伺服电机控制的调节机构，用于调节第一左右移动机构12的左右移动位置；第一左右移动机构12的一端固定在第一上下移动机构14上，并随着第一上下移动机构14的上下移动而移动；第一高度调节机构15可以是手轮或伺服电机控制的调节机构，用于调节第一上下移动机构14的高度。

在另一些实施例中，第二机械臂A2固定在机械臂安装座21的端面上；第二机械臂安装座21固定在第二左右移动机构上，并随着第二左右移动机构的左右移动而移动；第二左右调节机构可以是手轮或伺服电机控制的调节机构，用于调节第二左右移动机构的左右移动位置；第二左右移动机构的一端固定在第二上下移动机构22上，并随着第二上下移动机构22的上下移动而移动；第二高度调节机构23可以是手轮或伺服电机控制的调节机构，用于调节第二上下移动机构22的高度。

在另一些实施例中，以第一机械臂调节座11的第一上下移动机构14为例，第一上下移动机构14包含两个第一直线导轨33、一套第一滚珠丝杠机构34和第一直线位置反馈部件31。第一滚珠丝杠的转旋转由第一高度调节机构15来控制，第一高度调节机构15的伺服电机或手轮的旋转通过第一滚珠丝杠机构34后转换为第一滑板32沿着第一直线导轨33的直线运动。第一滑板32的位置由第一位置反馈部件31实时监测。第一位置反馈部件31为绝对值拉线式编码器、光栅尺或磁栅尺。

在另一些实施例中，以第二机械臂调节座21的第二上下移动机构22为例，第二上下移动机构22包含两个第二直线导轨43、一套第二滚珠丝杠机构44和第二直线位置反馈部件41。第二滚珠丝杠的转旋转由第二高度调节机构23来控制，第二高度调节机构23的伺服电机或手轮的旋转通过第二滚珠丝杠机构44后转换为第二滑板42沿着第二直线导轨43的直线运动。第二滑板42的位置由第二位置反馈部件41实时监测。第二位置反馈部件41为绝对值拉线式编码器、光栅尺或磁栅尺。

在另一些实施例中，第一机械臂A1和第二机械臂A2可以是六轴或七轴机械臂，也可以是纯机械结构的被动式机械臂或手术支架。

在另一些实施例中，第一机械臂A1支承组织切除装置，第二机械臂A2支承组织检查装置；或者第一机械臂A1支承组织检查装置，第二机械臂A2支承组织切除装置。

在另一些实施例中，组织切除系统包括双机械臂平台、组织切除装置、组织检查装置。组织切除装置可以是利用水射流或其他切除工具，或者其他能量消融方式，例如射频消融(RFA)、微波消融(MWA)、冷冻消融(cryoablation)、激光消融(laser ablation)所实现的组织切除。组织检查装置可以是利用超声探头或其他方式在人体的体表或体内运动并对组织情况进行检查的装置。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种组织切除系统用双机械臂平台，包括用于支承切除装置的第一机械臂调节座、用于支承组织检查装置的第二机械臂调节座、底座及控制器，其特征在于，所述第一机械臂调节座安装第一机械臂，所述第一机械臂提供对组织切除装置的支承；所述第二机械臂调节座安装第二机械臂，所述第二机械臂提供对组织检查装置的支承；所述第一机械臂调节座和所述第二机械臂调节座均安装在底座上；

所述第一机械臂调节座包括第一机械臂安装座、第一左右移动机构，第一左右调节机构、第一上下移动机构、第一高度调节机构和第一位置反馈装置；所述第一左右调节机构驱动连接所述第一左右移动机构，所述第一高度调节机构驱动连接所述第一上下移动机构；所述第一位置反馈装置与所述控制器信号传输连接，所述控制器与所述第一左右调节机构、所述第一高度调节机构分别信号控制连接；

所述第二机械臂调节座包括第二机械臂安装座、第二左右移动机构，第二左右调节机构、第二上下移动机构、第二高度调节机构和第二位置反馈装置；所述第二左右调节机构驱动连接所述第二左右移动机构，所述第二高度调节机构驱动连接所述第二上下移动机构；所述第二位置反馈装置与所述控制器信号传输连接，所述控制器与所述第二左右调节机构、所述第二高度调节机构分别信号控制连接。

2.根据权利要求1所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第一机械臂安装座固定在所述第一左右移动机构上，所述第一左右移动机构固定在所述第一上下移动机构上。

3.根据权利要求2所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第一上下移动机构包括第一直线导轨和第一滚珠丝杠机构，所述第一位置反馈装置为第一直线位置反馈部件，所述第一高度调节机构控制所述第一滚珠丝杠机构的第一滚珠丝杠旋转，所述第一直线位置反馈部件安装在第一滑板上，所述第一滚珠丝杠驱动连接所述第一滑板，所述第一滑板安装在所述第一直线导轨上。

4.根据权利要求3所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第一直线导轨的数量为两个。

5.根据权利要求1所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第二机械臂安装座固定在所述第二左右移动机构上，所述第二左右移动机构固定在所述第二上下移动机构上。

6.根据权利要求5所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第二上下移动机构包括第二直线导轨和第二滚珠丝杠机构，所述第二位置反馈装置为第二直线位置反馈部件，所述第二高度调节机构控制所述第二滚珠丝杠机构的第二滚珠丝杠旋转，所述第二直线位置反馈部件安装在第二滑板上，所述第二滚珠丝杠驱动连接所述第二滑板，所述第二滑板安装在所述第二直线导轨上。

7.根据权利要求6所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述第二直线导轨的数量为两个。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述底座设置脚轮和刹车机构。

9.根据权利要求8所述的组织切除系统用双机械臂平台，其特征在于，所述底座设置内空腔，所述控制器安装于所述内空腔。

10.一种组织切除系统，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的组织切除系统用双机械臂平台。

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