CN217660135U - 介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种介入手术机器人，包括多点位姿调节平台，多点位姿调节平台上设置有至少两条机械臂，机械臂的末端可拆卸地安装有管丝连续推捻模块，介入手术器械由管丝连续推捻模块夹持，机械臂可对介入手术器械的操作点位和操作姿态进行调节管丝连续推捻模块可驱动介入手术器械轴向移动、周向转动，以实现对介入手术器械的协同操作，多点位姿调节平台还包括支撑结构，用于支撑至少两条机械臂完成相应的介入手术操作。

Description

介入手术机器人

技术领域

本实用新型属于高端医疗装备制造技术领域，涉及一种医疗器械，具体涉及一种介入手术机器人。

背景技术

根据《中国心血管健康与疾病报告2019》报告显示，患有心脑血管疾病人数约有3.3亿人，同时心脑血管病死亡率仍居首位，由于心脑血管导致的死亡人数占总数的40％以上。心脑血管疾病严重得影响到了人们的健康，是目前人类面临最大的健康挑战。

医疗机器人因其精准稳定、安全高效等优势，正在为传统医学领域带来颠覆性的变革。血管介入技术是一项新兴的心脑血管等疾病诊疗手段，医生在医学影像的引导下，通过导管沿血管腔直接到达体内病变部位(如冠状动脉和脑部、肝脏、肾脏等部位的血管)，然后利用导管输送诊疗剂或手术器械(如球囊、支架、弹簧圈等)，对体内较远的病变实施微创性诊断和治疗。但血管介入手术的是典型的高复杂性、高风险性手术；医生需要长时间暴露在X射线下进行手术，即使穿着铅衣，也不能做到完全防护，对身体有很大伤害；且长期穿着沉重的铅衣作业，往往对医生脊柱及下肢造成一定损伤。

血管介入手术作为微创手术的一种，避免了开腔和开颅的手术方式，从而降低手术风险，减轻病人痛苦，同时，术后并发症少、恢复周期短，所以介入手术机器人成为高端医疗装备领域的研发热点。目前国内外诸多研究机构和医疗企业纷纷开展介入手术机器人研究，以机器人代替医生双手，在床旁操作导管/导丝，医生通过主从遥操作方式控制机器人实现手术动作，从而实现与X射线的隔离。

如北京理工大学申请号为：201710544625.8，公开日为：2017.11.24的实用新型专利，公开了一种介入手术机器人导管导丝协同操作系统及其控制方法，采用单一滑轨上独立控制两个滑块的方式实现导管导丝的大行程操作，但其夹持导管尾端进行轴向的推送，易使导管不正常弯曲而无法前进，此外，其采用往复拖拽式方案，存在行程限制，当导管导丝推送模块到达行程极限时，即使医生想继续向前递送，也需要打断操作，等待机器人空回程；同时滑轨上布置多个滑块来控制不同器械操作模块的方式，导致装置存在较长缝隙，不利于消毒及无菌隔离；如北京唯迈医疗设备有限公司申请号为：201910620805.9，公开日为：2019.09.17的实用新型专利，公开了一种双夹板自动交替递送的介入手术机器人，避免了机器人空回程问题，但其扭转操作通过夹板相对上下搓动实现，导致导丝(尤其是直径为0.1mm的微导丝)扭转精度受限。

上述方案是国内关于介入手术机器人较为先进的研究，但存在以下几方面问题：(1)部分血管介入机器人只能操作单一的导管或导丝，无法实现导管和导丝协同操作；(2)非同轴递送介入机器人，需医生手动将导管递送至目标位置附近，手术流程应用范围受限；(3)单滑轨多滑块、往复拖拽式介入机器人，存在行程极限，术中可能会打断医生正常操作，同时装置较长的缝隙不利于消毒及无菌隔离；(4)夹持导管尾端的递送方式，因导管细长柔顺特点，易导致导管不正常弯曲而无法继续前进，即使采用套筒导向也会增大推进阻力。

实用新型内容

本实用新型提供一种介入手术机器人，以实现导管、导丝等血管介入手术器械的大行程协同操作。

为解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

本实用新型提供了一种介入手术机器人，包括多点位姿调节平台，多点位姿调节平台上设置有至少两条机械臂，机械臂的末端可拆卸地安装有管丝连续推捻模块，介入手术器械由管丝连续推捻模块夹持，机械臂可对介入手术器械的操作点位和操作姿态进行调节，并实现介入手术器械的大行程递送，管丝连续推捻模块可驱动介入手术器械轴向移动和周向转动，以实现对介入手术器械的协同操作，多点位姿调节平台还包括支撑结构，用于支撑至少两条机械臂完成相应的介入手术操作。

进一步的，多点位姿调节平台上设置有第一管丝定位机械臂和第二管丝定位机械臂，第一管丝定位机械臂的末端设置有第一管丝连续推捻模块，第二管丝定位机械臂的末端设置有第二管丝连续推捻模块，第一管丝连续推捻模块靠近患者手术创口位置设置，第二管丝连续推捻模块远离患者手术创口位置设置。

进一步的，第一管丝连续推捻模块夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第二管丝连续推捻模块夹持，第一管丝连续推捻模块驱动第一器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块驱动第二器械轴向移动和周向转动。

进一步的，第二管丝连续推捻模块相对于第一管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块对第一器械的轴向移动的跟随。

进一步的，多点位姿调节平台上设置有第三管丝定位机械臂，第三管丝定位机械臂的末端设置有至少一个管丝连续推捻模块，第三管丝定位机械臂上的管丝连续推捻模块位于第一管丝连续推捻模块和第二管丝连续推捻模块之间。

进一步的，第三管丝定位机械臂的末端设置有第三管丝连续推捻模块，第一管丝连续推捻模块夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第三管丝连续推捻模块上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第三管丝连续推捻模块夹持，第一管丝连续推捻模块驱动第一器械轴向移动和周向转动，第三管丝连续推捻模块驱动第二器械轴向移动和周向转动。

进一步的，第三管丝连续推捻模块相对于第一管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第三管丝连续推捻模块对第一器械的轴向移动的跟随。

进一步的，第三管丝定位机械臂的末端还设置有第四管丝连续推捻模块，第四管丝连续推捻模块夹持第三器械的前端，第三器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块上，第四器械插接在第三器械内部，第四器械由第二管丝连续推捻模块夹持，第四管丝连续推捻模块驱动第三器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块驱动第四器械轴向移动和周向转动。

进一步的，第二管丝连续推捻模块相对于第四管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块对第三器械的轴向移动的跟随。

进一步的，多点位姿调节平台包括安装板，安装板上设置有第一滑动单元，机械臂上设置有第二滑动单元，机械臂的第二滑动单元滑动设置在安装板的第一滑动单元上，机械臂可沿安装板滑动，以实现机械臂末端的管丝连续推捻模块对相应介入手术器械的轴向移动的跟随。

进一步的，管丝连续推捻模块包括：

夹持递送模块，包括相对设置的夹持部，夹持部上设置有可转动的传送带，介入手术器械由相对设置的夹持部上的传送带夹持，传送带相对转动可驱动介入手术器械轴向移动；

旋转控制机构，与夹持递送模块相连，可驱动夹持递送模块转动，以实现介入手术器械的周向转动，夹持递送模块驱动介入手术器械轴向移动的轴线与旋转控制机构驱动介入手术器械周向转动的轴线重合。

进一步的，管丝连续推捻模块包括壳体，壳体内部设置有第一腔室和第二腔室，第一腔室中设置有夹持递送模块，夹持递送模块包括相互扣合的盒箱和盒盖，夹持部设置在盒箱内部，盒箱可拆卸地设置在第一腔室中；第二腔室中设置有递送控制机构，递送控制机构与夹持递送模块相连，以驱动夹持递送模块中的夹持部运动。

进一步的，夹持部包括支撑架，支撑架上设置有两个可转动的递送轴，递送轴的两端设置有齿轮，传送带上对应的两侧内圈设置有齿牙，传送带套接在两个递送轴的外侧，传送带上的齿牙与递送轴上的齿轮相互啮合，传送带位于两个递送轴之间的直线部分用以夹持介入手术器械，以使传送带与介入手术器械呈面接触。

进一步的，递送控制机构包括顺次连接的递送动力源、递送传动机构和递送驱动轴，递送驱动轴与夹持递送模块中的夹持部相连，递送传动机构将递送动力源的动力传输给递送驱动轴，递送驱动轴驱动夹持递送模块中的夹持部运动。

进一步的，管丝连续推捻模块包括安装架和壳体，夹持递送模块设置在壳体中，壳体可转动的设置在安装架上，安装架设置在机械臂的末端，旋转控制机构与壳体相连，可驱动壳体在安装架上转动，以实现介入手术器械的周向转动。

进一步的，旋转控制机构包括顺次连接的旋转用动力源、旋转传动机构和后套筒，后套筒与壳体相连，旋转传动机构将旋转用动力源的驱动力传输至后套筒及壳体，以驱动壳体在安装架上转动。

进一步的，多点位姿调节平台包括安装底盘、控制舱和可分离支撑结构，控制舱设置在安装底盘上，可分离支撑结构的一端与安装底盘和控制舱相连，另一端与支撑模块相连，支撑模块上设置有安装板，机械臂设置在安装板上，安装底盘和控制舱可通过可分离支撑结构与机械臂相互分离，以便将安装底盘和控制舱从手术空间移出。

进一步的，可分离支撑结构包括外壳支撑块、燕尾滑块连接板、上外壳固定块和手术床支撑板，外壳支撑块通过支撑筒与安装底盘相连，外壳支撑块上设置有第一滑动单元，燕尾滑块连接板上设置有第二滑动单元，燕尾滑块连接板的第二滑动单元滑动设置在外壳支撑块的第一滑动单元上，燕尾滑块连接板可与外壳支撑块滑动分离；燕尾滑块连接板与上外壳固定块之间形成有插槽，插槽中可插接设置导轨卡爪，导轨卡爪与手术床的侧边相连；高度可调的手术床支撑板设置在支撑模块的下端，手术床支撑板与手术床的上表面相抵触。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型臂手协同介入手术机器人，包括多点位姿调节平台和管丝连续推捻模块，在模仿医生介入手术中的臂、手协同操作的同时，发挥机器人的优势，实现更多介入手术器械操作点位的布局，实现导管、导丝、微导管、微导丝、球囊等多种血管介入手术器械的协同操作。

(2)本实用新型的多点位姿调节平台区别于现有的介入手术机器人，利用多点位姿调节平台，能够灵活实现血管介入手术器械的操作点位和操作姿态的调节，解决了现有技术中非同轴递送介入机器人，需医生手动将导管递送至目标位置附近，手术流程应用范围受限的问题。

(3)本实用新型的管丝连续推捻模块设置于多点位姿调节平台的末端，用于夹持导管的管丝连续推捻模块夹持导管鞘尾端，且导管尾端固定连接在用于夹持导丝的管丝连续推捻模块的前端，实现导管导丝的协同递送，从而避免了因导管细长柔顺特点，易导致导管不正常弯曲而无法继续前进的问题。

(4)本实用新型的管丝连续推捻模块，实现了递送机构和旋转机构共用同一个夹持机构对管丝进行夹持，从而实现管丝的旋转和递送动作的耦合运动，极大地减小了机器人的整体尺寸，控制精度高，实现机器人小型化、轻量化，有利于运输、安装。

(5)本实用新型的管丝连续推捻模块可拆卸连接至多点位姿调节平台的末端，其模块化的设计和整体尺寸的优势便于消毒和无菌隔离，使得手术操作更加安全。

附图说明

图1为本实用新型的介入手术机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型的介入手术机器人的另一实施例的结构示意图；

图3为图2中的介入手术机器人的另一视角的结构示意图；

图4为本实用新型中的移动底盘的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型中的支撑模块的爆炸图；

图6为本实用新型中的管丝连续推捻模块安装管丝后的结构示意图；

图7为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的递送控制机构在壳体内的安装结构示意图；

图8为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的递送控制机构的结构示意图；

图9为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的夹持递送模块的结构示意图；

图10为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的夹持递送模块的内部结构爆炸图；

图11为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的旋转控制机构的爆炸结构示意图；

图12为本实用新型中的管丝连续推捻模块中的夹持递送模块的底部结构示意图；

图13为本实用新型中的管丝连续推捻模块中去掉旋转盖及夹持递送模块、安装架的快速拆装结构示意图；

图14为本实用新型中的管丝连续推捻模块的整体结构示意图；

图15为本实用新型中血管介入机器人为患者手术时的姿态示意图。

图中标记说明：

1移动底盘；2支撑模块；3安装平台；4第一管丝定位机械臂；5第二管丝定位机械臂；6第一管丝连续推捻模块；7第二管丝连续推捻模块；8第三管丝定位机械臂；9第三管丝连续推捻模块；10第四管丝连续推捻模块；3-1安装板；3-2第二滑台滑轨；3-3第二滑台滑块；3-4第二滑台轨道；3-5第一滑台滑块；3-6第一滑台轨道；3-7第一滑台滑轨；

1-1控制舱；1-2安装底盘；1-3支撑筒；2-1燕尾滑轨；2-2燕尾滑块；2-3燕尾滑块连接板；2-4上外壳固定块；2-5外壳支撑块；2-6导轨卡爪；2-7手术床支撑板；

6-1、递送控制机构；6-2、夹持递送模块；6-3、旋转控制机构；6-4、安装架；6-5、管丝；

6-1-1、支撑板；6-1-2、递送用电机；6-1-3、递送电机驱动器；6-1-4、支撑架；6-1-5、第一轴承座；6-1-6、第二轴承座；6-1-7、控制器；6-1-8、控制器支撑件；6-1-9、第一皮带轮；6-1-10、第二皮带轮；6-1-11、皮带；6-1-12、第三轴承座；6-1-13第二齿轮；6-1-14第三齿轮；6-1-15、第四齿轮；6-1-16第五齿轮；6-1-17第四轴承座；6-1-18第一齿轮；6-1-19、第一轴；6-1-20、第二轴；6-1-21、第三轴；6-1-22、递送驱动轴；6-1-23、第四轴；6-1-24、连接件；6-1-25、无线通信模块；

6-2-1、盒盖；6-2-2、第一夹持部件；6-2-3、第二夹持部件；6-2-4、盒箱；6-2-3-1、上盖；6-2-3-2、传送带；6-2-3-3、支撑架；6-2-3-4、递送轴；6-2-3-5、轴承支撑架；6-2-3-6、平面直线轴承；6-2-3-7、齿轮；6-2-3-8、齿轮轴；6-2-4-1、齿轮轴孔；6-2-4-2、定位柱；6-2-4-3、管丝通过孔；6-2-4-4、螺钉孔；

6-3-1、旋转用电机；6-3-2、联轴器；6-3-3、后隔离套筒；6-3-4、导电滑环；6-3-5、套筒；6-3-6、蜗杆；6-3-7、涡轮；6-3-8、后套筒；6-3-9、前隔离套筒；

6-4-1、第一蜗杆轴承座；6-4-2、后轴承座；6-4-3、第二蜗杆轴承座；6-4-4、底面固定块；6-4-5、前轴承座；6-4-6、后旋转板；6-4-7、旋转壳；6-4-8、旋转盖；6-4-9、旋转轴；6-4-11；电机隔离板；6-4-12、前旋转板。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

本实用新型的介入手术机器人主要通过模仿医生介入手术操作实现两种及以上介入手术器械的大行程、高精度协同递送，其中介入手术器械包括导引导管、泥鳅导丝、微导管、微导丝、球囊导管等中的多种。

具体的，该系统主要包括多点位姿调节平台和管丝连续推捻模块。其中，多点位姿调节平台包括至少两条机械臂，机械臂的末端可拆卸地安装有管丝连续推捻模块，介入手术器械由管丝连续推捻模块夹持，机械臂可对介入手术器械的操作点位和操作姿态进行调节，并实现介入手术器械的大行程递送；管丝连续推捻模块可驱动介入手术器械轴向移动和周向转动，以及轴向移动和轴向转动的耦合运动，以实现对介入手术器械的协同操作，具体的，用于对介入手术器械实现可靠夹持、连续递送、旋捻(周向转动)的操作。多点位姿调节平台还包括支撑结构，用于支撑至少两条机械臂完成相应的介入手术操作。

该方案能够模仿医生在实际操作时为介入手术器械的操作位置和操作姿态进行三维空间的调节，并实现介入手术器械的连续推捻和协同递送，更加符合医生的操作习惯。

下面结合具体的实施例对该介入手术机器人的结构进行说明。

如图1所示，其为本实用新型的一种介入手术机器人，该介入手术机器人中的多点位姿调节平台包括移动底盘1，支撑模块2，安装平台3，第一管丝定位机械臂4，第二管丝定位机械臂5。

其中，所述支撑模块2包括两个支撑杆，两个支撑杆的一端固定连接至所述移动底盘1的上方，另一端固定连接至所述安装平台3，用于支撑安装平台3。所述第一管丝定位机械臂4的首端固定连接于所述安装平台3的一端，末端设置有连接方台，用于固定连接第一管丝连续推捻模块6；所述第二管丝定位机械臂的首端连接于所述安装平台3的另一端，末端设置有连接方台，用于固定连接第二管丝连续推捻模块7。

在本实施例中，第一管丝连续推捻模块6夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块7上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第二管丝连续推捻模块7夹持，第一管丝连续推捻模块6驱动第一器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块7驱动第二器械轴向移动和周向转动。

具体的，本实用新型实施例以第一器械为导管、第二器械为导丝进行说明，第一管丝定位机械臂4末端的第一管丝连续推捻模块6用于控制导管的轴向移动(递送)与周向转动(捻旋)操作，第二管丝定位机械臂5末端的第二管丝连续推捻模块7用于控制导丝的轴向移动(递送)与周向转动(捻旋)操作。上述第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5的布局便于实际操作时，第一管丝定位机械臂4末端的导管的操作点位定位到病人大腿根部的导管鞘附近，第二管丝定位机械臂5末端的导丝操作点位为远离大腿根部的一端。

在实际手术时，医生可以通过控制主端操作器，调节第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5的各个关节的位姿，以实现对连接于各个机械臂末端的管丝连续推捻模块的操作位置、俯仰角度的调节。也可以通过人为拖拽的方式，在手术现场将两条机械臂的操作位置和俯仰调度调节到合适的位置。

具体的，通过调节第一管丝定位机械臂4各关节的位姿，以使固定连接在其末端的第一管丝连续推捻模块6夹持的导管的操作点位定位到人体大腿根部的导管鞘附近。其中，导管鞘为现有医疗器械，在术前由医生通过经皮穿刺术穿刺进入股动脉，用于穿刺口密封并引导介入导管进入股动脉。在导管鞘附近执行导管递送避免了现有介入手术机器人进行导管递送时出现的打弯现象。调节第二管丝定位机械臂5各个关节的位姿，以使固定连接在其末端的第二管丝连续推捻模块7夹持的导丝的操作点位定位到远离大腿根部靠近小腿的一侧，以便于导丝与导管的协同递送。需要说明的是，本实用新型实施例中导管的末端可旋转连接于第二管丝连续推捻模块7前端的Y阀，其中Y阀为现有医疗器械，在此不做过多介绍。

进一步的，第二管丝连续推捻模块7相对于第一管丝连续推捻模块6可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块7对第一器械的轴向移动的跟随。具体的，在第一管丝连续推捻模块6控制导管轴向移动(递送)的过程中，由于导管末端连接于第二管丝连续推捻模块7前端，则需控制第二管丝定位机械臂5末端的第二管丝连续推捻模块7随导管的轴向移动(递送)移动，形成协同递送。具体的可以设置为将第二管丝定位机械臂5的末端轨迹设置为与安装平台3平行的一条直线，第二管丝定位机械臂5各个关节的轨迹不唯一，实现术中与其他零件互不干涉的一条运动路径。且设置其移动速度与第一管丝定位机械臂4递送导管的速度相同，目的是防止递送过程中避免因两者之间存在速度差导致导管被拉断。

在医生进行血管介入手术时，上述实施例中提及的导管直径相对较粗，并不能到达直径较细的血管位置的病灶处，此时当医生将导管、导丝递送到相应位置时，需要抽出导丝，换上直径更小的微导管、微导丝继续递送。因此本实用新型实施例引入三条机械臂，可以无需在手术过程中进行模块拆装，便能完成导管、导丝、微导管、微导丝或其他介入手术器械的递送操作。

如图2所示，其为本实用新型的介入手术机器人的又一实施例，与上一实施例相比，该介入手术机器人的多点位姿调节平台还包括第三管丝定位机械臂8，第三管丝定位机械臂8的末端设置有至少一个管丝连续推捻模块，第三管丝定位机械臂8上的管丝连续推捻模块位于第一管丝连续推捻模块和第二管丝连续推捻模块之间。具体的，第三管丝定位机械臂8的首端连接于安装平台3上的第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5之间，所述第三管丝定位机械臂8的末端连接有两个连接方台，分别用于连接第三管丝连续推捻模块9和第四管丝连续推捻模块10。当然，可以理解的是，所述第三管丝定位机械臂8的末端也可以仅连接有一个连接方台，用于连接一个管丝连续推捻模块。

可以理解的是，在第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5之间设置第三管丝定位机械臂8之后，接收手术器械的夹持方式也会相应改变。如，第三管丝定位机械臂8的末端设置有第三管丝连续推捻模块9，第一管丝连续推捻模块6夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第三管丝连续推捻模块9上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第三管丝连续推捻模块9夹持，第一管丝连续推捻模块6驱动第一器械轴向移动和周向转动，第三管丝连续推捻模块9驱动第二器械轴向移动和周向转动。且第三管丝连续推捻模块9相对于第一管丝连续推捻模块6可移动地设置，以实现第三管丝连续推捻模块9对第一器械的轴向移动的跟随。

进一步的，第三管丝定位机械臂8的末端还设置有第四管丝连续推捻模块10，第四管丝连续推捻模块10夹持第三器械的前端，第三器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块7上，第四器械插接在第三器械内部，第四器械由第二管丝连续推捻模块7夹持，第四管丝连续推捻模块10驱动第三器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块7驱动第四器械轴向移动和周向转动。且第二管丝连续推捻模块7相对于第四管丝连续推捻模块10可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块7对第三器械的轴向移动的跟随。

需要说明的是，本实用新型实施例多点位姿调节平台所用的机械臂可以为现有技术中的机械臂结构此处称之为有源机械臂，可以通过控制各关节的位姿以改变机器人末端的位姿。也可以为自主搭建的具有多个关节的拖拽系统此处称之为无源机械臂，所述机械臂的位姿调节功能为术前准备时由医护人员手动拖拽到合适的操作点位，手术过程中机械臂维持相应的姿态无需控制关节运动，医生控制机械臂的水平移动完成相应的管丝轴向移动(递送)、周向转动(捻旋)操作。可以想象的，该机械臂也可以由其他结构替代，该结构能够实现的功能为其首端连接至支撑结构，末端能够实现术前拖拽试的定位。

由于导管导丝需要实现协同递送，因此当所述机械臂为多个关节的拖拽系统时，多点位姿调节平台包括安装板，安装板上设置有第一滑动单元，机械臂上设置有第二滑动单元，机械臂的第二滑动单元滑动设置在安装板的第一滑动单元上，机械臂可沿安装板滑动，以实现机械臂末端的管丝连续推捻模块对相应介入手术器械的轴向移动的跟随。具体的，本实用新型中的安装平台3上还固定安装有滑台轨道，该机器人有两条机械臂时，设置一条滑台轨道，当机器人有三条机械臂时，可以设置两条滑台轨道，有利于独立控制机械臂的水平移动。

本实用新型实施例参照图2、图3，三条机械臂时的情况，安装平台3上设置有第一滑台滑轨3-7和第二滑台滑轨3-2，其中，第一滑台滑轨3-7包括第一滑台轨道3-6和第一滑台滑块3-5，第二滑台滑轨3-2包括第二滑台轨道3-4和第二滑台滑块3-3。所述第一滑台轨道3-6平行安装于所述安装平台3上，所述第三管丝定位机械臂8固定连接于所述第一滑台轨道3-6上的第一滑台滑块3-5上；所述第二滑台轨道3-4平行安装于所述安装平台3上，所述第二管丝定位机械臂5固定连接于所述第二滑台轨道3-4上的第二滑台滑块3-3上。通过驱动装置可以驱动第三管丝定位机械臂8在第一滑台轨道3-6、第二管丝定位机械臂5在第二滑台滑轨3-4上水平移动。本实用新型实施例，通过控制相应管丝定位机械臂在滑台滑轨上水平移动，便能实现导管导丝的协同递送。

本实用新型实施例的管丝连续推捻模块安装在多点位姿调节平台机械臂的末端，并且可拆卸；用于对介入手术器械实现可靠夹持、连续递送(轴向移动)、旋捻(周向转动)的操作。

如图6至图14所示，其为本实用新型中的管丝连续推捻模块，由图6可知，管丝连续推捻模块包括递送控制机构6-1、夹持递送模块6-2、旋转控制机构6-3以及安装架6-4，其中：血管介入器械穿过夹持递送模块6-2，由夹持递送模块6-2夹持，夹持递送模块6-2中设置有可转动单元，可转动单元驱动血管介入器械轴向移动；如图9、10所示，夹持递送模块6-2包括相对设置的夹持部，夹持部上设置有可转动的传送带，血管介入器械由相对设置的夹持部上的传送带夹持，传送带相对转动可驱动血管介入器械轴向移动。旋转控制机构6-3与夹持递送模块6-2相连，可驱动夹持递送模块6-2转动，以实现血管介入器械的周向转动。此外夹持递送模块6-2设置在壳体中，壳体可转动的设置在安装架6-4上，旋转控制机构6-3与壳体相连，可驱动壳体在安装架6-4上转动，以实现血管介入器械的周向转动。夹持递送模块驱动血管介入器械轴向移动的轴线与旋转控制机构6-3驱动血管介入器械周向转动的轴线重合。

在本实用新型实施例中，参考图9，所述夹持递送模块6-2还包括盒盖6-2-1、盒箱6-2-4，所述盒盖6-2-1扣合在盒箱6-2-4的上部，所述两个夹持部连接至所述盒箱6-2-4内部，所述盒箱6-2-4的轴向侧壁设置有管丝通过孔。其中，两个夹持部之间的距离与管丝的直径一致，使得能夹紧管丝而不破坏管丝。具体的，两个夹持部均通过盒箱6-2-4下方的相应螺钉孔及螺钉固定在盒箱6-2-4内。

需要说明的是，针对不同型号的管丝直径可选择性的使用不同规格的夹持递送模块6-2，所述不同规格的夹持递送模块6-2中两个夹持部之间的距离不同。具体的通过采用不同直径的递送轴6-2-3-4或在递送轴6-2-3-4上安装不同直径的齿轮以及采用相应长度的传送带6-2-3-2实现两个夹持部之间的不同间距。

本实用新型的一个实施例，参考图10，所述两个夹持部分别为第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3，第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3结构相同，镜像设置，管丝夹持在第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3之间，并由第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3驱动管丝轴向移动。下面以第二夹持部6-2-3为例进行说明，所述夹持部的可转动部分为传送带6-2-3-2，所述夹持部还包括支撑架6-2-3-3和两个可转动的递送轴6-2-3-4，所述两个递送轴6-2-3-4可转动连接于所述支撑架6-2-3-3的两侧，具体的，两个相同的递送轴6-2-3-4上的轴承对称安装在支撑架6-2-3-3两侧的轴承孔中，两个相同的递送轴6-2-3-4可以是一个为主动轴，一个为从动轴，也可以两个皆为从动轴或主动轴。

所述传送带6-2-3-2套接在两个递送轴6-2-3-4的外侧，其中，所述传送带6-2-3-2位于两个递送轴6-2-3-4中间的直线部分用以夹持管丝等介入手术器械，以使夹持部与管丝呈面接触，通过控制两个递送轴6-2-3-4转动以控制传送带6-2-3-2的转动，实现管丝的轴向移动。

本实用新型的又一实施例中，所述递送轴6-2-3-4的上下两侧安装有齿轮，所述传送带6-2-3-2的上下两侧内圈设有齿牙，当传送带6-2-3-2套接于所述递送轴上时，传送带6-2-3-2内圈上的齿牙与递送轴6-2-3-4上的齿轮相互啮合，以形成啮合传动力。具体的，齿轮轴6-2-3-8上均呈上下位置固定安装有上下两个齿轮2-3-7，且在两个齿轮2-3-7的外侧的齿轮轴上均安装有轴用钢丝挡圈和轴承，两个齿轮对称安装在齿轮轴6-2-3-8上，组成递送轴6-2-3-4。可以理解的是，将传送带6-2-3-2和递送轴6-2-3-4设置为齿轮啮合的形式可以提高管丝的递送效果，但也可以不采用上述方式，例如将传送和递送轴直接套接在一起，只要能够实现管丝的递送即可。

本实用新型的又一实施例中，传送带6-2-3-2的内侧设置有支撑结构，血管介入器械由相对设置的夹持部上的传送带夹持时，支撑结构可朝向血管介入器械方向支撑传送带6-2-3-2，以提高传送带对血管介入器械的夹持力。具体的，所述支撑结构可以为平面直线轴承6-2-3-6，所述支撑架6-2-3-3为倒T型结构，包括水平底面和中间竖直部分，所述平面直线轴承6-2-3-6固定连接至所述中间竖直部分，用于支撑传送带6-2-3-2的中间直线部分，以对管丝实现更稳定的夹持力。

具体的，在支撑架6-2-3-3的中间竖直部分上通过连接螺钉固定安装轴承支撑架2-3-5，所述平面直线轴承6-2-3-6连接在轴承支撑架2-3-5上；再将所述传送带6-2-3-2从上向下放置，使得两个递送轴6-2-3-4和平面直线轴承6-2-3-6均位于传送带6-2-3-2的内侧；再将上盖6-2-3-1用螺钉固定在支撑架6-2-3-3的中间竖直部分的上方，同时上盖的两端和支撑架的水平底面与两个递送轴6-2-3-4上的相应轴承及轴用钢丝挡圈固定，完成夹持部件的安装；传送带6-2-3-2的中间光滑，和平面直线轴承6-2-3-6上的滚针接触，传送带6-2-3-2旋转运动过程中，与其接触的滚针可以在不增加摩擦力的前提下向齿形皮带提供支撑。

需要说明的是，所述两个夹持部在安装时注意保持各自平面直线轴承6-2-3-6处于面对面位置关系，管丝6-5从两夹持部件中间穿过，且管丝与两个夹持部件的齿形皮带外表面接触。此外，为保证管丝在夹持部上的定位，在夹持递送模块6-2的前后设置有隔离套筒包括前隔离套筒6-3-9和后隔离套筒6-3-3，在术前准备时夹持管丝和术中递送管丝操作时，对管丝起到导向作用。

本实用新型的夹持递送模块6-2，通过两个类似于皮带轮结构的夹持部夹持管丝，实现夹持部与管丝的面接触，增大皮带与管丝间的摩擦力，实现可靠夹持，避免因夹持力过大引起的导致管丝变形或表面损伤。且皮带轮的回转结构，能够实现管丝的连续递送(轴向运动)，避免往复拖拽式递送结构在手术过程中达到行程极限出现的空回程现象，打断医生正常手术操作。在递送过程中，传送带前后的隔离套筒包括前隔离套筒6-3-9和后隔离套筒6-3-3，对管丝起导向作用，使其始终处于同步带夹持区域内。

如图7、8所示，所述递送控制机构6-1包括顺次连接的递送动力源、递送传动机构以及递送驱动轴，递送驱动轴与夹持递送模块6-2中的夹持部相连，递送传动机构将递送动力源的动力传输给递送驱动轴，递送驱动轴驱动夹持递送模块中的夹持部运动。

所述递送驱动轴包括第三转动轴系统和第四转动轴系统，其中，第三转动轴系统包括第三轴6-1-21，第三轴6-1-21上设置有第三齿轮6-1-14和第四齿轮6-1-15，第四转动轴系统包括第四轴6-1-23，第四轴6-1-23上设置有第五齿轮6-1-16，第三轴6-1-21上的第三齿轮6-1-14与递送传动机构中的第二齿轮6-1-13啮合，第三轴6-1-21上的第四齿轮6-1-15与第四轴6-1-23上的第五齿轮6-1-16啮合，第三轴6-1-21和第四轴6-1-23分别与夹持递送模块6-2中的夹持部相互连接，以将递送动力源的动力传递给夹持递送模块6-2中相对设置的夹持部。当递送动力源转动时，通过递送传动机构将动力传输到第三转动轴系统，所述第三转动轴系统与所述第四转动轴系统通过相互啮合的第四齿轮6-1-15和第五齿轮6-1-16形成同步反向的转动状态，具体的所述递送动力源可以为递送用电机6-1-2。

第三转动轴系统中的第三轴6-1-21和第四转动轴系统中的第四轴6-1-23分别与第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3中的递送轴6-2-3-4(其中具有主动轴作用的)相互连接，以将递送动力源的动力传递给第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3。

具体的，递送控制机构6-1的第三轴6-1-21和第四轴6-1-23下方均通过轴承固定在第四轴承座6-1-17上，第四轴承座6-1-17固定在下述旋转壳6-4-7底部内表面上；第三轴6-1-21和第四轴6-1-23的连线与管丝输送方向垂直，第三轴6-1-21和第四轴6-1-23的上端分别穿过支撑板6-1-1、盒箱6-2-4上的相应齿轮轴孔2-4-1与相应夹持部件的递送轴固定在一起，从而实现两个夹持部件同步反向转动。在第三齿轮6-1-14和第四齿轮6-1-15之间的第三轴6-1-21上安装第一轴承座6-1-5，第一轴承座同时通过支撑架6-1-4固定在旋转下壳内部，支撑架垂直于旋转下壳的内底面。

递送传动机构包括第一传动轴系统和第二传动轴系统，第一传动轴系统包括第一轴6-1-19，第一轴6-1-19上设置有第二皮带轮6-1-10和第一齿轮6-1-18，第二传动轴系统包括第二轴6-1-20，第二轴6-1-20上设置有第二齿轮6-1-13，第一轴6-1-19上的第二皮带轮6-1-10通过皮带与递送动力源上的第一皮带轮6-1-9连接，以传递递送动力源的动力，第一轴6-1-19上的第一齿轮6-1-18与第二轴6-1-20上的第二齿轮6-1-13啮合，第二齿轮6-1-13与递送驱动轴啮合，以将动力传输给递送驱动轴。具体的，第二齿轮6-1-13与所述第三转动轴系统上的第三齿轮6-1-14啮合，以将动力传输给第三转动轴系统。

具体的，第二皮带轮6-1-10安装在第一轴6-1-19下部，第一轴6-1-19的上部通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装有第一齿轮6-1-18，第二皮带轮6-1-10的转动进而带动第一轴6-1-19转动，第一轴6-1-19转动带动第一齿轮6-1-18转动，因而实现第一齿轮6-1-18在递送用电机6-1-2的驱动下沿固定轴(第一轴)旋转；在第一轴6-1-19的前方沿管丝输送方向还设置有第二轴6-1-20和第三轴6-1-21，第二轴6-1-20上通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装第二齿轮6-1-13，所述第一齿轮6-1-18和第二齿轮6-1-13啮合传动；在第三轴6-1-21上通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装第三齿轮6-1-14，所述第二齿轮6-1-13和第三齿轮6-1-14啮合传动，三个齿轮同高度依次啮合传动，第一轴6-1-19、第二轴6-1-20和第三轴6-1-21上方的用于固定相应齿轮的轴承安装在支撑板6-1-1下方对应的轴承孔中；位于第三齿轮6-1-14下方的第三轴6-1-21上还安装有第四齿轮6-1-15，第四齿轮6-1-15和第五齿轮6-1-16外啮合传动，第五齿轮安装在第四轴6-1-23上，经由大小相同的第四齿轮6-1-15和第五齿轮6-1-16的啮合传动，带动第四轴6-1-23转动，第四轴的转动方向和第三轴6-1-21方向相反，转速相等。

如图14所示，本实用新型实施例提供的血管介入器械连续推捻机器人还包括壳体，壳体内部设置有第一腔室和第二腔室，夹持递送模块6-2设置在第一腔室中，第二腔室中设置有递送控制机构6-1，递送控制机构6-1与夹持递送模块6-2相连，以驱动夹持递送模块6-2中的可转动单元运动。此外，壳体包括旋转盖6-4-8，旋转盖6-4-8可打开或关闭第一腔室，盒箱6-2-4可拆卸地设置在壳体的第一腔室中。

此外，壳体还包括旋转壳6-4-7、旋转板和电机隔离板6-4-11，旋转壳6-4-7用于固定递送控制机构6-1，与支撑板6-1-1、旋转板、电机隔离板6-4-11共同形成封闭空间作为第二腔室，以将递送控制机构6-1与外界空间隔离；所述递送控制机构6-1的递送驱动轴经支撑板6-1-1上的旋转密封孔伸出，与夹持递送模块6-2的递送轴连接，将动力传输至夹持部的可转动部分，实现导管导丝的轴向递送；所述旋转盖6-4-8扣合时与支撑板6-1-1、旋转板和电机隔离板6-4-11构成第一腔室以将夹持递送模块6-2与外界空间隔离。需要说明的是，在递送控制机构6-1与夹持递送模块6-2传输动力时，可以为：递送控制机构6-1的递送驱动轴为半圆轴，夹持递送模块6-2的递送轴为中空轴，其孔为半圆孔，安装时，半圆轴插入半圆孔，以传输动力；也可以为：递送控制机构6-1的递送驱动轴与夹持递送模块6-2的递送轴通过键连接以传输动力，或者其他动力传输的结构，对此本实用新型不做限定。

具体的，所述旋转板包括前旋转板6-4-12和后旋转板6-4-6，所述后旋转板6-4-6呈不规则圆板，后旋转板6-4-6的高度大于前旋转板6-4-12高度，在与前旋转板6-4-12上的前隔离套筒6-3-9同轴的位置上设置有后隔离套筒6-3-3，后旋转板6-4-6和前旋转板6-4-12与旋转壳6-4-7的两个侧面贴合固定；支撑板6-1-1固定在后旋转板6-4-6和前旋转板6-4-12、旋转壳6-4-7之间，且未完全封闭，在支撑板6-1-1左侧固定有电机隔离板6-4-11，支撑板6-1-1、旋转板、电机隔离板6-4-11共同形成封闭空间，呈现类似于圆柱的形状，在该封闭空间内安装有递送控制机构6-1。此外旋转壳6-4-7的上半部分与电机隔离板6-4-11围成的空间内安装递送电机6-1-2和电机驱动器6-1-3。

进一步的，在支撑板6-1-1的下表面还固定安装有控制器支撑板6-1-8，控制器6-1-7(如STM32板)固定在控制器支撑板6-1-8上，主端发送信号，从端中的控制器6-1-7通过无线通信模块6-1-25接收指令，控制递送用电机6-6-1-2运动；所述递送用电机6-6-1-2和递送电机驱动器6-1-3均位于递送电机壳6-4-10内部，递送电机壳6-4-10前方方形孔处与电机隔离板6-4-11固定。

本实用新型实施例，所述旋转盖6-4-8经由旋转轴6-4-9和旋转壳6-4-7组成可旋转结构；在支撑板6-1-1的外侧和旋转盖6-4-8相应位置的外侧设置有卡扣结构，二者通过卡扣可以实现所述旋转盖6-4-8和支撑板6-1-1的连接和分离；旋转盖6-4-8、电机隔离板6-4-11和支撑板6-1-1构成第一腔室空间以将夹持递送模块6-2与外界空间隔离。

进一步的，第一腔室和第二腔室之间设置有支撑板6-1-1，支撑板6-1-1上设置有连接件6-1-24和旋转密封孔6-1-23，所述夹持递送模块6-2的盒箱6-2-4(参见图7)上设置有定位柱6-2-2-4和齿轮轴孔2-4-2，盒箱6-2-4安装在支撑板6-1-1上，盒箱上的定位柱6-2-2-4与支撑板6-1-1上的连接件6-1-24相连，递送控制机构的递送驱动轴穿过支撑板6-1-1上的旋转密封孔6-1-23和盒箱上的齿轮轴孔与夹持递送模块6-2相连。

如图11所示，所述旋转控制机构6-3包括顺次连接的旋转用动力源、旋转传动机构、后套筒6-3-8，所述旋转传动机构用于将旋转用动力源的驱动力传输至后套筒6-3-8，所述后套筒6-3-8与壳体的后旋转板6-4-6固连，旋转传动机构将旋转用动力源的驱动力传输至后套筒6-3-8及壳体，以驱动壳体在安装架上转动。从而通过旋转用动力源的驱动力驱动壳体及安装于壳体内的递送控制机构6-1和夹持递送模块6-2整体旋转，同时带动夹持递送模块6-2所夹持的导管或导丝同步旋转。所述旋转动力源为旋转用电机6-3-1。

具体的，旋转传动机构包括涡轮6-3-7和蜗杆6-3-6，蜗杆6-3-6与旋转用动力源相连，涡轮6-3-7与后套筒6-3-8键连接，蜗杆6-3-6与旋转用动力源的动力轴连接，通过涡轮6-3-7与蜗杆6-3-6的啮合传动，将旋转用动力源的驱动力传输至后套筒6-3-8。可以理解的是，上述旋转传动机构也可以采用本领域中其他的结构形式，如锥齿轮等，只要是能够实现传动方向改变的结构即可。此外，本实用新型中是从节省空间的角度出发将旋转用动力源与壳体及内部机构的传动方向垂直设置，根据实际情况，也可以将其设置为相同传动方向，只要能够实现通过旋转用动力源将壳体及内部机构转动即可。

具体的，所述旋转用电机6-3-1通过联轴器6-3-2和蜗杆6-3-6相连，蜗杆6-3-6两侧由轴承支撑在第一蜗杆轴承座6-4-1和第二蜗杆轴承座6-4-3上，和蜗杆6-3-6相啮合的涡轮6-3-7连同套筒3-5、轴承依次安装在后套筒6-3-8上，后套筒6-3-8和后旋转板6-4-6由螺钉固定；导电滑环6-3-4安装在后套筒6-3-8内部，导电滑环6-3-4后方固定在后轴承座6-4-2后方。

后套筒6-3-8与导电滑环6-3-4连接，壳体内部的线缆穿过后套筒6-3-8与导电滑环6-3-4相连。所述本实用新型中使用的导电滑环6-3-4属于电接触滑动连接应用范畴，可以实现两个相对转动机构的数据信号精密输电装置；所述导电滑环6-3-4为圆柱式滑环，为一种能绕以自身中心线为轴自由旋转的装置，导电滑环6-3-4前方和后旋转板6-4-6固定，后方和后轴承座6-4-2固定，导电滑环6-3-4前方与旋转板连接的部分为可旋转结构，导电滑环后方与后轴承座连接的部分为固定结构；本实用新型中旋转用电机6-3-1通过蜗杆6-3-6带动和涡轮6-3-7固定的后套筒6-3-8、壳体及安装于壳体内的递送控制机构6-1和夹持递送模块6-2做旋转运动，其中的递送用电机6-1-2、控制器6-1-7元件为有线传输元器件，他们的数据传输线通过导电滑环6-3-4传递到不旋转的外部。所述本实用新型使用的导电滑环6-3-4结构，主要作用为实现需旋转的递送控制机构与不旋转的外部间电源及数据通讯线的连接，作为替代方案，可以使用内置电池进行能源供应，使用无线通讯模块进行数据通讯。

进一步的，安装架6-4包括前轴承座6-4-5、后轴承座6-4-2和固定块6-4-4。壳体设置在前轴承座6-4-5与后轴承座6-4-2之间，前轴承座6-4-5、壳体和后轴承座6-4-2上分别设置有对应的轴承孔，壳体与前轴承座6-4-5和后轴承座6-4-2分别通过轴承相连，壳体、前轴承座6-4-5、后轴承座6-4-3上的轴承的中心孔和夹持递送模块6-2中的血管介入器械的夹持位置同轴设置。

具体的，前旋转板6-4-12的上端设置有轴承孔，前轴承座6-4-5和后轴承座6-4-2底部通过底面固定块6-4-4固定在一起，形成“凹”字型结构，前轴承座6-4-5和前旋转板6-4-12上部通过轴承穿过相应轴承孔连接在一起，后旋转板6-4-6上在与前旋转板6-4-12等高的位置也设置有轴承孔，后旋转板6-4-6和后轴承座6-4-2、旋转控制机构3依次通过相应轴承连接，后轴承座6-4-2和前轴承座6-4-5作为支撑，可以让由旋转盖6-4-8、递送电机壳6-4-10、旋转壳6-4-7、后旋转板6-4-6、前旋转板6-4-12共同包围的空间以两个轴承所在处为轴旋转；所述底面固定块6-4-4靠近后轴承座的一侧为半包围的凸台结构，半包围的凸台结构的左右侧面分别通过螺栓与第一蜗杆轴承座6-4-1和第二蜗杆轴承座6-4-3连接，半包围凸台结构的另一侧面与后轴承座6-4-2通过螺栓固定在一起，即底面固定块6-4-4和前轴承座6-4-5、后轴承座6-4-2、第一蜗杆轴承座6-4-1和第二蜗杆轴承座6-4-3均由螺栓固定，组成本实用新型血管介入器械连续推捻机器人的支撑结构，即安装架6-4。

需要说明的是，所述盒箱6-2-4前后侧面上设置有管丝通过孔6-2-4-3，盒箱6-2-4前后侧面上的管丝通过孔6-2-4-3与前后安装板上的相应密封件同轴，用于管丝通过，管丝通过后与前轴承座6-4-5、后轴承座6-4-2、后旋转板6-4-6上在与前旋转板6-4-12等高的位置的轴承孔同轴，以实现管丝旋转时的同轴操作。

本申请中递送用电机、旋转用电机的外形尺寸和输出功率、扭矩、转速等在使用中根据空间及动力要求进行选择。本实施例中机器人的前后方向的长度尺寸在10-15cm左右，优选12.5cm内。上面所述管丝为概括性说法，可指代导管、导丝、微导管、微导丝、球囊导管或泥鳅导丝等手术器械。

下面，对本实用新型的可拆卸模块夹持递送模块6-2的安装、管丝安装以及递送捻旋操作进行详细说明：

首先，夹持递送模块6-2为可拆卸式模块化夹持机构，其安装步骤为：

将夹持递送模块6-2的第一夹持部6-2-2和第二夹持部6-2-3安装在盒箱6-2-4中，均通过盒箱6-2-4下方的螺钉固定在盒箱6-2-4上，将盒盖6-2-1通过卡扣和盒箱6-2-4固定好，到此完成夹持递送模块6-2的安装。如图7所示，盒箱6-2-4下表面有两个相同的定位柱6-2-4-2，支撑板6-1-1上方安装有相配合的两个连接件6-1-24，将定位柱6-2-4-2固定在对应的连接件6-1-24中，完成夹持递送模块6-2的安装和固定。

夹持递送模块6-2为模块化结构，改变其内部齿轮2-3-7的大小和传送带6-2-3-2的长度，即可改变两传送带6-2-3-2之间的间距；进一步即可实现不同直径的管丝的夹持。本实施例中可以设置成具有不同规格的夹持递送模块6-2，不同规格的夹持递送模块6-2中两个夹持部件之间的距离不同，可以按照等差数列形式，设置不同距离的夹持递送模块6-2。

本实用新型的血管介入器械连续推捻机器人的操作方法包括：

接收管丝控制指令，所述管丝控制指令包括轴向递送、轴向撤回、捻旋中的一种或多种；

根据所述管丝控制指令，控制所述递送用电机6-1-2和旋转用电机6-3-1的运动以实现相应的管丝控制操作。

进一步的，管丝的安装步骤为：

在完成夹持递送模块6-2的安装后，将后隔离套筒6-3-3在后面从导电滑环6-3-4中间孔穿入到回夹持递送模块6-2位置，将前隔离套筒6-3-9在前方，从前轴承座6-4-5中间孔处穿入到夹持递送模块6-2位置处，使得后隔离套筒6-3-3、夹持递送模块6-2以及前6-隔离套筒6-3-9形成一个密闭的空间，便于管丝的递送；首先控制递送用电机6-1-2旋转带动夹持递送模块6-2内传送带6-2-3-2先向前旋转，然后从后隔离套筒6-3-3中手动传入管丝到夹持递送模块6-2的平面轴承所在区域内停下，在传送带6-2-3-2的带动下，管丝会自动从前隔离套筒6-3-9中间穿出，完成管丝的安装。

其中，所述管丝的轴向递送操作控制方法为：

主端发送信号，从端无线通信模块6-1-22接收信号，发送给递送电机驱动器6-1-3，控制递送用电机6-1-2旋转，带动第一皮带轮6-1-9旋转，经由皮带6-1-11，带动第二皮带轮6-1-10旋转，第二皮带轮6-1-10和第一齿轮6-1-18均安装在第一轴6-1-19上，故第一齿轮6-1-18旋转，经过相互啮合的第二齿轮6-1-13，将运动传递到第三齿轮6-1-14，第三齿轮6-1-14和第四齿轮6-1-15均安装在第三轴6-1-21上，故第四齿轮6-1-15旋转，由于第四齿轮6-1-15和第五齿轮6-1-16外啮合且大小相等，故第五齿轮6-1-16所在的第四轴6-1-23旋转，且与第三轴6-1-21旋向相反，转速大小相等。第三轴6-1-21和第四轴6-1-23上表面位于支撑板6-1-1上方，和夹持部件内的齿轮轴6-2-3-8相配合连接，因此，带动第一夹持部件6-2-2和第二夹持部件2-3上的齿形传送带6-2-3-2做旋向相反速度相等的旋转，共同驱动管丝的轴向递送。

管丝的扭转操作控制方法为：

主端控制器发送信号控制旋转用电机6-3-1输出轴旋转，经由联轴器6-3-2带动蜗杆6-3-6旋转，蜗杆6-3-6和涡轮6-3-7啮合运动，故涡轮6-3-7做绕旋转运动，涡轮6-3-7和后套筒6-3-8固连，后套筒6-3-8和后旋转板6-4-6固连，又由于后旋转板6-4-6和支撑板6-1-1固连，支撑板6-1-1和夹持递送模块6-2固连，因此夹持递送模块6-2做绕以管丝轴向为轴的旋转运动；夹持递送模块6-2内管丝在两齿形传送带6-2-3-2夹持下，跟随着做以自身轴线方向为轴的旋转运动，实现管丝的旋转运动。

所述管丝的轴向递送和扭转耦合操作控制方法为：

根据所述管丝的旋转运动控制过程中，不改变管丝和齿形传送带6-2-3-2的接触状态，因此可以实现递送和旋转耦合运动。根据所述管丝的轴向递送运动控制步骤和所述管丝的旋转运动控制步骤，主端发出信号，同时控制着旋转用电机6-3-1和递送用电机6-1-2的运动，即可实现轴向递送和旋转耦合运动。

此外，如图4、图5所示，移动底盘1包括控制舱1-1，安装底盘1-2、可分离支撑结构。控制舱1-1设置在安装底盘1-2上，可分离支撑结构的一端与安装底盘1-2和控制舱1-1相连，另一端与支撑模块相连，支撑模块上设置有安装板，机械臂设置在安装板上，安装底盘和控制舱1-1可通过可分离支撑结构与机械臂相互分离，以便将安装底盘和控制舱从手术空间移出。安装底盘1-2通过四个万向承重轮支撑置于地面上，便于机器人移动，控制舱1-1安装在安装底盘1-2上。

所述可分离支撑结构包括四个支撑筒1-3、外壳支撑块2-5、燕尾滑块连接板2-3、上外壳固定块2-4、两个导轨卡爪2-6、两个燕尾滑轨2-1、两个燕尾滑块2-2、两个手术床支撑板2-7；外壳支撑块2-5通过支撑筒与安装底盘1-2相连，外壳支撑块2-5上设置有第一滑动单元，燕尾滑块连接板2-3上设置有第二滑动单元，燕尾滑块连接板2-3的第二滑动单元滑动设置在外壳支撑块2-5的第一滑动单元上，燕尾滑块连接板2-3可与外壳支撑块2-5滑动分离；燕尾滑块连接板与上外壳固定块2-4之间形成有插槽，插槽中可插接设置导轨卡爪2-6，导轨卡爪2-6与手术床的侧边相连；高度可调的手术床支撑板2-7设置在支撑模块的下端，手术床支撑板与手术床的上表面相抵触。

所述四个支撑筒1-3一端固连于安装底盘1-2，另一端固连于外壳支撑块2-5，外壳支撑块2-5的上端两侧固定连接有两个燕尾滑轨2-1，燕尾滑块连接板2-3的相应位置上固定连接有两个燕尾滑块2-2，当所述燕尾滑块2-2滑出燕尾滑轨2-1后，实现燕尾滑块连接板2-3上端部分与外壳支撑块2-5的分离；

所述上外壳固定块2-4固定连接于燕尾滑块连接板2-3的上端，且其下表面与燕尾滑块连接板2-3的上表面形成用于插接导轨卡爪2-6的插槽，所述导轨卡爪2-6的另一端的T型槽与手术床侧边的T型导轨卡接，所述两个手术床支撑板2-7连接于多点位姿调节平台的支撑模块2的两个支撑杆下端，用于与手术床板的上表面接触，两个手术床支撑板2-7具有高度可调的紧固装置。

在术前准备时，导轨卡爪2-6提前卡接到手术床侧边的T型导轨的合适位置，由医护人员将该机器人系统推到手术床旁，将导轨卡爪的另一端插接到燕尾滑块连接板2-3和上外壳固定块2-4中间的插槽中，并完成紧固操作。此时，两个手术床支撑板2-7与手术床面接触。由于其具有高度可调的紧固装置，通过调节两个手术床支撑板2-7的高度，实现操作平台与手术床的紧固操作。紧固完成之后，将外壳支撑块2-5上的燕尾滑轨2-1从燕尾滑块连接板2-3上的燕尾滑块2-2滑出，实现外壳支撑块2-5下端移动平台与上端操作平台的分离，并将安装底盘1-2及控制舱1-1推到远离手术床的位置，以节省手术空间。

采用上述介入手术机器人便可完成相应的介入手术操作，下面分别对具有两条机械臂和具有三条机械臂的介入手术操作的具体执行过程进行说明。

图15为本实用新型中血管介入机器人为患者手术时的姿态示意图。在采用两条机械臂、两个管丝连续推捻模块为患者执行介入手术操作时，首先，选择与待操作手术器械直径相匹配的管丝连续推捻模块，作为相应的第一管丝连续推捻模块6和第二管丝连续推捻模块7，并分别安装于第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5的末端；

然后，将导管插接于第一管丝连续推捻模块6中，导管尾端通过Y阀连接于第二管丝连续推捻模块7，将导丝插接于第二管丝连续推捻模块7中，所述导丝插接于导管内；医生通过主端控制器，或通过人为拖拽，控制第一管丝定位机械臂4、第二管丝定位机械臂5的各关节转动，以使各个管丝连续推捻模块以合适的角度定位到相应的手术操作点位。

最后，接收从主端发送来的管丝推送和旋捻操作指令，控制第一管丝连续推捻模块6和第二管丝连续推捻模块7进行管丝的递送和捻旋操作；

期间，当进行导管递送操作时，通过控制第二管丝定位机械臂5在第二滑台轨道3-4上的水平移动，拖动第二管丝连续推捻模块7实现对导管轴向位移的跟随，避免导管的过度弯曲和拉扯；同时，以从主端接收的每一时间步的导丝递送位移与该时间步导管的递送位移之差，作为第二管丝连续推捻模块7在该时间步执行的导丝递送位移，以补偿第二管丝连续推捻模块7对导管轴向位移的整体运动跟随。以此，通过介入机器人的第一管丝连续推捻模块6、第二管丝连续推捻模块7、第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5，实现管丝的大行程连续协同递送操作。

需要说明的是，当第二管丝定位机械臂5为有源机械臂时，可以通过直接控制机械臂的各个关节实现协同递送，当第二管丝定位机械臂5为无源机械臂时，通过控制第二滑台轨道3-4上的第二滑台滑块3-3移动，实现协同递送。

实际手术中，往往需要对两种以上的导管导丝器械进行协同操作，当介入手术机器人为双臂机器人时，将导管递送到终端位置，需要将导管进行定位并将导丝撤回，再将第一管丝连续推捻模块6和第二管丝推捻模块7中的夹持递送模块6-2进行更换，以适应其他执行的介入手术器械，如将第一管丝连续推捻模块6的夹持递送模块6-2替换为适应微导管的夹持递送模块6-2，将第二管丝连续推捻模块7的夹持递送模块6-2替换为适应微导丝的夹持递送模块6-2，并完成微导管、微导丝的递送捻旋操作。

此外，还可以通过对应增加连续推捻模块数量和机械臂的数量完成不同介入手术器械的递送操作。下面以具有三条管丝定位机械臂、四个管丝连续推捻模块的介入手术机器人为例，对其安装操作与控制方法进行详细说明。

首先，选择与待操作的手术器械直径相匹配的管丝连续推捻模块作为相应的第一管丝连续推捻模块6、第二管丝连续推捻模块7、第三管丝连续推捻模块9和第四管丝连续推捻模块10，其中第一管丝连续推捻模块6和第二管丝连续推捻模块7分别安装于第一管丝定位机械臂4和第二管丝定位机械臂5，第三管丝连续推捻模块9和第四管丝连续推捻模块10安装于第三管丝定位机械臂8；

然后，将导管插接于第一管丝连续推捻模块6中，导管尾端通过Y阀连接于第三管丝连续推捻模块9，将导丝插接于第三管丝连续推捻模块9中，所述导丝插接于导管内。将微导管插接于第四管丝连续推捻模块10中，微导管尾端通过Y阀连接于第二管丝连续推捻模块7，微导丝插接于第二管丝连续推捻模块7，所述微导丝插接于微导管内。医生通过主端控制器，或通过人为拖拽，控制第一管丝定位机械臂4、第二管丝定位机械臂5和第三管丝定位机械臂8的各关节转动，以使各个管丝连续推捻模块以合适的角度定位到相应的手术操作点位。

最后，接收从主端发送来的各管丝推送和旋捻操作指令，控制各个管丝连续推捻模块的推送和捻旋操作；根据颅内血管介入手术一般临床操作步骤，如颅内动脉瘤栓塞术，首先，控制第一管丝连续推捻模块6和第三管丝连续推捻模块9，通过导管和导丝的协同操作，选择进入颈动脉；进而通过控制第三管丝连续推捻模块9将导丝头端回撤至Y阀，通过Y阀注射造影剂进行颅内血管造影以确定动脉瘤位置；然后，控制第四管丝连续推捻模块10和第二管丝连续推捻模块7，通过微导管和微导丝的协同操作，将微导管头端送入动脉瘤内；最后进行后续的动脉瘤栓塞操作。

期间，当进行导管的递送操作时，通过控制第三管丝定位机械臂8和第二管丝定位机械臂5在第一滑台轨道3-6和第二滑台轨道3-4上的水平移动，拖动第三管丝连续推捻模块9和第四管丝连续推捻模块10、第二管丝连续推捻模块7，实现对导管轴向位移的跟随进而实现协同递送，避免导管的过度弯曲和拉扯，同时从主端接收的每一时间步的导丝递送位移与该时间步导管的递送位移之差，作为第三管丝连续推捻模块9在该时间步执行的导丝递送位移，以补偿对导管轴向位移的运动跟随；当进行微导管的递送操作时，通过控制第二管丝定位机械臂5在第二滑台轨道3-4上的水平移动，拖动第二管丝连续推捻模块7实现对微导管轴向位移的跟随，避免微导管的过度弯曲和拉扯，同时，以从主端接收的每一时间步的微导丝递送位移与该时间步微导管的递送位移之差，作为第二管丝连续推捻模块7在该时间步执行的微导丝递送位移，以补偿对微导管轴向位移的运动跟随。

以此，通过介入机器人的第一管丝连续推捻模块6、第二管丝连续推捻模块7、第三管丝连续推捻模块9和第四管丝连续推捻模块10、第一管丝定位机械臂4、第二管丝定位机械臂5、第三管丝定位机械臂8，实现对导管、导丝、微导管、微导丝的大行程连续协同递送操作。

需要说明的是，当第二管丝定位机械臂5、第三管丝定位机械臂8为有源机械臂时，可以通过直接控制机械臂的各个关节实现协同递送，当第二管丝定位机械臂5、第三管丝定位机械臂8为无源机械臂时，通过控制第一滑台轨道3-6和第二滑台轨道3-4上的第一滑台滑块3-5和第二滑台滑块3-3的移动，实现协同递送。

此外，无论具有两条机械臂、两个管丝连续推捻模块的介入手术机器人，还是具有三条机械臂、四个管丝连续递送模块的介入手术机器人，在递送的过程中，通过控制管丝推捻模块的捻旋操作，完成对导管、导丝、微导管、微导丝以及其他介入手术器械的捻旋操作，实现对导管、导丝、微导管、微导丝以及其他介入手术器械的末端执行位置的操作方向的选择。

进一步的，当在将微导管递送到患者病灶位置之后，需要将第二管丝连续推捻模块7中的微导丝撤出，插入相应的病灶位置需要执行手术操作的介入手术器械如球囊或弹簧圈等并通过控制第二管丝连续推捻模块7对相应介入手术器械的递送、捻旋操作完成对球囊、弹簧圈在病灶位置的执行操作，最终完成介入手术。

当然，可以理解的是，如果第三管丝定位机械臂8上仅设置有第三管丝连续推捻模块9也可以实现手术操作，如通过第一管丝定位机械臂4上的第一管丝连续推捻模块6和第三管丝定位机械臂8上的第三管丝连续推捻模块9实现导管和导丝的大行程连续协同递送操作，当在将导管递送到患者病灶位置之后，需要将第三管丝连续推捻模块9中的导丝撤出，插入相应的病灶位置需要执行手术操作的介入手术器械如球囊或弹簧圈等并通过控制第二管丝连续推捻模块7对相应介入手术器械的递送、捻旋操作完成对球囊、弹簧圈在病灶位置的执行操作，最终完成介入手术。

需要说明的是，本实用新型的多点位姿调节平台由机械臂执行末端定位，由于其末端占用空间小，医生在操作时，可以夹持导管的第一管丝连续推捻模块6定位到导管鞘附近。导管鞘为现有医疗器械，在术前由医生通过经皮穿刺术穿刺进入股动脉，用于穿刺口密封并引导介入导管进入股动脉。在导管鞘附近执行导管递送避免了现有介入手术机器人进行导管递送时出现的打弯现象。

综合以上说明，已经对本实用新型的介入手术机器人做出完整的描述。其具有以下优点：

(1)本实用新型臂手协同介入手术机器人，包括多点位姿调节平台和管丝连续推捻模块，在模仿医生介入手术臂、手协同操作的同时，发挥机器人的优势，实现更多介入手术器械操作点位的布局，实现导管、导丝、微导管、微导丝、球囊等多种血管介入手术器械的协同操作。

(2)本实用新型的多点位姿调节平台区别于现有的介入手术机器人，利用多点位姿调节平台，能够灵活实现血管介入手术器械的操作点位和操作姿态的调节，解决了现有技术中非同轴递送介入机器人，需医生手动将导管递送至目标位置附近，手术流程应用范围受限的问题。

(3)本实用新型的管丝连续推捻模块设置于多点位姿调节平台的末端，用于夹持导管的管丝连续推捻模块用于夹持导管鞘尾端，且导管尾端固定连接在用于夹持导丝的管丝连续推捻模块的前端，实现导管导丝的协同递送，从而避免了因导管细长柔顺特点，易导致导管不正常弯曲而无法继续前进的问题。

(4)本实用新型的管丝连续推捻模块，实现了递送机构和旋转机构共用同一个夹持机构对管丝进行夹持，从而实现管丝的旋转和递送动作的耦合运动，极大地减小了机器人的整体尺寸，控制精度高，实现机器人小型化、轻量化，有利于运输、安装。

(5)本实用新型的管丝连续推捻模块可拆卸连接至多点位姿调节平台的末端，其模块化的设计和整体尺寸的优势便于消毒和无菌隔离，使得手术操作更加安全。本实用新型中所述的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位词是一个相对概念，以管丝递送的方向为前后，以旋转盖卡扣结构所在方向为左，以旋转轴所在方向为右。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (18)

1.一种介入手术机器人，其特征在于，包括多点位姿调节平台，多点位姿调节平台上设置有至少两条机械臂，机械臂的末端可拆卸地安装有管丝连续推捻模块，介入手术器械由管丝连续推捻模块夹持，机械臂可对介入手术器械的操作点位和操作姿态进行调节，管丝连续推捻模块可驱动介入手术器械轴向移动和周向转动，以实现对介入手术器械的协同操作，多点位姿调节平台还包括支撑结构，用于支撑至少两条机械臂完成相应的介入手术操作。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，多点位姿调节平台上设置有第一管丝定位机械臂和第二管丝定位机械臂，第一管丝定位机械臂的末端设置有第一管丝连续推捻模块，第二管丝定位机械臂的末端设置有第二管丝连续推捻模块，第一管丝连续推捻模块靠近患者手术创口位置设置，第二管丝连续推捻模块远离患者手术创口位置设置。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，第一管丝连续推捻模块夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第二管丝连续推捻模块夹持，第一管丝连续推捻模块驱动第一器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块驱动第二器械轴向移动和周向转动。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，第二管丝连续推捻模块相对于第一管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块对第一器械的轴向移动的跟随。

5.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，多点位姿调节平台上设置有第三管丝定位机械臂，第三管丝定位机械臂的末端设置有至少一个管丝连续推捻模块，第三管丝定位机械臂上的管丝连续推捻模块位于第一管丝连续推捻模块和第二管丝连续推捻模块之间。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，第三管丝定位机械臂的末端设置有第三管丝连续推捻模块，第一管丝连续推捻模块夹持第一器械的前端，第一器械的末端连接在第三管丝连续推捻模块上，第二器械插接在第一器械内部，第二器械由第三管丝连续推捻模块夹持，第一管丝连续推捻模块驱动第一器械轴向移动和周向转动，第三管丝连续推捻模块驱动第二器械轴向移动和周向转动。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，第三管丝连续推捻模块相对于第一管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第三管丝连续推捻模块对第一器械的轴向移动的跟随。

8.根据权利要求6或7所述的机器人，其特征在于，第三管丝定位机械臂的末端还设置有第四管丝连续推捻模块，第四管丝连续推捻模块夹持第三器械的前端，第三器械的末端连接在第二管丝连续推捻模块上，第四器械插接在第三器械内部，第四器械由第二管丝连续推捻模块夹持，第四管丝连续推捻模块驱动第三器械轴向移动和周向转动，第二管丝连续推捻模块驱动第四器械轴向移动和周向转动。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，第二管丝连续推捻模块相对于第四管丝连续推捻模块可移动地设置，以实现第二管丝连续推捻模块对第三器械的轴向移动的跟随。

10.根据权利要求4或7或9所述的机器人，其特征在于，多点位姿调节平台包括安装板，安装板上设置有第一滑动单元，机械臂上设置有第二滑动单元，机械臂的第二滑动单元滑动设置在安装板的第一滑动单元上，机械臂可沿安装板滑动，以实现机械臂末端的管丝连续推捻模块对相应介入手术器械的轴向移动的跟随。

11.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，管丝连续推捻模块包括：

夹持递送模块，包括相对设置的夹持部，夹持部上设置有可转动的传送带，介入手术器械由相对设置的夹持部上的传送带夹持，传送带相对转动可驱动介入手术器械轴向移动；

旋转控制机构，与夹持递送模块相连，可驱动夹持递送模块转动，以实现介入手术器械的周向转动，夹持递送模块驱动介入手术器械轴向移动的轴线与旋转控制机构驱动介入手术器械周向转动的轴线重合。

12.根据权利要求11所述的机器人，其特征在于，管丝连续推捻模块包括壳体，壳体内部设置有第一腔室和第二腔室，第一腔室中设置有夹持递送模块，夹持递送模块包括相互扣合的盒箱和盒盖，夹持部设置在盒箱内部，盒箱可拆卸地设置在第一腔室中；第二腔室中设置有递送控制机构，递送控制机构与夹持递送模块相连，以驱动夹持递送模块中的夹持部运动。

13.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，夹持部包括支撑架，支撑架上设置有两个可转动的递送轴，递送轴的两端设置有齿轮，传送带上对应的两侧内圈设置有齿牙，传送带套接在两个递送轴的外侧，传送带上的齿牙与递送轴上的齿轮相互啮合，传送带位于两个递送轴之间的直线部分用以夹持介入手术器械，以使传送带与介入手术器械呈面接触。

14.根据权利要求12所述的机器人，其特征在于，递送控制机构包括顺次连接的递送动力源、递送传动机构和递送驱动轴，递送驱动轴与夹持递送模块中的夹持部相连，递送传动机构将递送动力源的动力传输给递送驱动轴，递送驱动轴驱动夹持递送模块中的夹持部运动。

15.根据权利要求11所述的机器人，其特征在于，管丝连续推捻模块包括安装架和壳体，夹持递送模块设置在壳体中，壳体可转动的设置在安装架上，安装架设置在机械臂的末端，旋转控制机构与壳体相连，可驱动壳体在安装架上转动，以实现介入手术器械的周向转动。

16.根据权利要求15所述的机器人，其特征在于，旋转控制机构包括顺次连接的旋转用动力源、旋转传动机构和后套筒，后套筒与壳体相连，旋转传动机构将旋转用动力源的驱动力传输至后套筒及壳体，以驱动壳体在安装架上转动。

17.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，多点位姿调节平台包括安装底盘、控制舱和可分离支撑结构，控制舱设置在安装底盘上，可分离支撑结构的一端与安装底盘和控制舱相连，另一端与支撑模块相连，支撑模块上设置有安装板，机械臂设置在安装板上，安装底盘和控制舱可通过可分离支撑结构与机械臂相互分离，以便将安装底盘和控制舱从手术空间移出。

18.根据权利要求17所述的机器人，其特征在于，可分离支撑结构包括外壳支撑块、燕尾滑块连接板、上外壳固定块和手术床支撑板，外壳支撑块通过支撑筒与安装底盘相连，外壳支撑块上设置有第一滑动单元，燕尾滑块连接板上设置有第二滑动单元，燕尾滑块连接板的第二滑动单元滑动设置在外壳支撑块的第一滑动单元上，燕尾滑块连接板可与外壳支撑块滑动分离；燕尾滑块连接板与上外壳固定块之间形成有插槽，插槽中可插接设置导轨卡爪，导轨卡爪与手术床的侧边相连；高度可调的手术床支撑板设置在支撑模块的下端，手术床支撑板与手术床的上表面相抵触。

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