CN219306927U - 介入手术机器人的主端操纵台及介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及介入手术机器人的操作控制领域，公开了一种介入手术机器人的主端操纵台及介入手术机器人，为了解决现有介入手术机器人的控制手柄容易因误碰而导致误操作的问题，为此，该介入手术机器人的主端操纵台包括：壳体；控制手柄，设置在壳体上；人体触摸检测件，设置在壳体上且位于控制手柄的附近；以及主控板，与人体触摸检测件和控制手柄信号连接，主控板设置成能够根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态。籍此，实现了防误触。

Description

介入手术机器人的主端操纵台及介入手术机器人

技术领域

本实用新型涉及介入手术机器人的操作控制领域，具体地涉及一种介入手术机器人的主端操纵台及介入手术机器人。

背景技术

由于介入手术的过程较长较复杂，因而操作者在手术过程中的操作次数和操作间隙也较多，现有大部分介入手术机器人的主端操纵台都未针对其所属的控制手柄进行防误触设计，这就导致了在不使用控制手柄的时候很容易因误触发控制手柄而造成危险。近年来，也有部分技术人员开始关注到这个问题，并且在少数介入手术机器人上引入防误触装置，但是，现有介入手术机器人的防误触装置都是直接设置在控制手柄上的，具体为操作时通过握持动作接触电容式的防误触装置才能触发控制手柄的有效操作，这种设置方式虽然比较便于操作，但是，还是很容易因操作者误碰到设置有防误触装置的位置而导致误操作的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种介入手术机器人的主端操纵台及介入手术机器人，其可解决或至少部分解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种介入手术机器人的主端操纵台，包括：壳体；控制手柄，设置在所述壳体上；人体触摸检测件，设置在所述壳体上且位于所述控制手柄的附近；以及主控板，与所述人体触摸检测件和所述控制手柄信号连接，所述主控板设置成能够根据所述人体触摸检测件的检测结果相应控制所述控制手柄的可操作状态。

可选地，所述壳体包括相连的上壳体和下壳体，所述人体触摸检测件设置于所述上壳体和所述下壳体之间，并且所述人体触摸检测件的顶部与所述上壳体的内表面抵接。

可选地，所述壳体上还设置有按压部，所述按压部的下端与所述人体触摸检测件相连。

可选地，所述人体触摸检测件的顶部形成有凸台状的接触部，所述人体触摸检测件通过所述接触部与所述上壳体的内表面抵接。

可选地，所述人体触摸检测件为弹簧触摸开关。

可选地，所述主端操纵台还包括：提示件，与所述主控板信号连接，所述主控板还设置成能够根据基于所述人体触摸检测件的检测结果确定出的所述控制手柄的可操作状态相应控制所述提示件的提示状态。

可选地，所述提示件为灯带，所述壳体上设置有安装槽，所述灯带嵌设在所述安装槽中。

可选地，所述壳体上还设置有与所述主控板信号连接的急停开关，所述急停开关的外部罩设有防误触罩壳。

可选地，所述防误触罩壳为筒状壳体，并且所述筒状壳体的上部设置有两个呈相对设置的操作缺口。

此外，本实用新型实施例的另一方面提供一种介入手术机器人，该机器人包括：上述的主端操纵台。

通过上述技术方案，根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态，并且本实用新型还通过将人体触摸检测件设置在控制手柄的附近，以便在正常使用状态下，操作者的腕部处于自然下垂时就可以接触到人体触摸检测件，这样不仅能够方便用户操作，还能够最大程度地防止误触问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的介入手术机器人的主端操纵台的爆炸图；以及

图2是本实用新型一实施例提供的介入手术机器人的主端操纵台的整体结构示意图。

附图标记说明

1急停开关 2第一控制手柄

3上壳体 4第一弹簧触摸开关

5下壳体 6第二弹簧触摸开关

7电源接口 8网络接口

9USB接口 10HDMI接口

11第二灯带 12启动开关

13第二控制手柄 14主控板

15防误触罩壳 16第一按压部

17安装槽 18第二按压部

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型实施例的一个方面提供一种介入手术机器人的主端操纵台，包括：壳体；控制手柄，设置在壳体上；人体触摸检测件，设置在壳体上且位于控制手柄的附近；以及主控板，与人体触摸检测件和控制手柄信号连接，主控板设置成能够根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态。

作为一种优选设置方式，人体触摸检测件位于控制手柄的靠近操作者所处位置的一侧，并且人体触摸检测件较控制手柄的设置位置更靠外，以使操作者的手腕在自然状态下就可以触碰到人体触摸检测件。

可选地，可操作状态包括可被操作和不可被操作两种情形。可选地，控制手柄不可被操作可以是控制手柄被锁定，机械性地锁死，控制手柄完全不能动，而无法发送操作信号；也可以是控制手柄虽然可以动，但是不再处理控制手柄的操作信号。

可选地，在本实用新型实施例中，主控板根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态可以是直接控制控制手柄的机械性的可操作状态。例如，在检测结果表明控制手柄的可操作状态为可被操作时，解除控制手柄的机械锁以使其可被操作；在检测结果表明控制手柄的可操作状态为不可被操作时，使控制手柄锁死以使其不可被操作。可选地，在本实用新型实施例中，主控板根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态还可以是根据检测结果发出相应的信号以控制控制手柄的操作状态。例如，在检测结果表明控制手柄的可操作状态为可被操作时，发出开启操作模式信号以控制控制手柄可被操作；在检测结果表明控制手柄的可操作状态为不可被操作时，发出开启锁定模式信号以控制控制手柄不可被操作。可选地，在本实用新型实施例中，开启操作模式信号和开启锁定模式信号的接收方如何控制控制手柄可被操作及不可被操作，对此，本实用新型不对其限制。

可选地，在本实用新型实施例中，人体触摸检测件的检测结果可以是被人体触摸及未被人体触摸，其中，在被人体触摸的情况下控制控制手柄可被操作，在未被人体触摸的情况下控制控制手柄不可被操作。可选地，在本实用新型实施例中，控制手柄的数量可以是一个，也可以是多个。可选地，在包括多个控制手柄的情况下，可以是一个人体触摸检测件仅控制一个控制手柄，包括多个人体触摸检测件，人体触摸检测件与控制手柄一一对应，即每个控制手柄具有自己对应的人体触摸检测件，人体触摸检测件的检测结果仅用于控制与其对应的控制手柄的可被操作及不可被操作；也可以是多个人体触摸检测件控制同一个控制手柄，即一个控制手柄受多个人体触摸检测件控制，人体触摸检测件的检测结果均能够控制该控制手柄的可被操作及不可被操作。

通过上述技术方案，根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态。如此，实现了防误触；并且，无需多次点击防误触按键，即可控制控制手柄，简化了操作步骤，便于优化流程。

具体地，在本实用新型实施例中，根据人体触摸检测件的检测结果相应控制控制手柄的可操作状态，可以包括以下内容。人体触摸检测件在被人体触摸的情况下发出第一检测信号及在未被人体触摸的情况下发出第二检测信号，其中，第一检测信号指示主控板控制手柄可被操作，第二检测信号指示主控板控制手柄不可被操作。

主控板，与人体触摸检测件信号连接，用于：在接收到第一检测信号的情况下发出开启操作模式信号以使得控制手柄可被操作；以及在接收到第二检测信号的情况下发出开启锁定模式信号以使得控制手柄不可被操作。主控板在接收到第一检测信号的情况下，发出开启操作模式信号，开启操作模式信号用于告知开启操作模式，控制控制手柄可被操作；主控板在接收到第二检测信号的情况下，发出开启锁定模式信号，开启锁定模式信号用于告知开启锁定模式，控制控制手柄不可被操作。

可选地，在本实用新型实施例中，开启操作模式信号和开启锁定模式信号的接收方如何控制控制手柄可被操作及不可被操作，对此，本实用新型不对其限制。可选地，在包括多个控制手柄的情况下，可以是一个人体触摸检测件仅控制一个控制手柄，包括多个人体触摸检测件，人体触摸检测件与控制手柄一一对应，即每个控制手柄具有自己对应的人体触摸检测件，每个人体触摸检测件发出的第一检测信号和第二检测信号仅用于控制与其对应的控制手柄的可被操作及不可被操作；也可以是多个人体触摸检测件控制同一个控制手柄，即一个控制手柄相应设置有多个人体触摸检测件，每个人体触摸检测件发出的第一检测信号和第二检测信号均能够控制该控制手柄的可被操作及不可被操作。在被人体接触的情况下人体接触检测模块发出第一检测信号以指示主控板被操作的控制手柄可被操作，操作人员可以操作控制手柄，在未被人体接触的情况下人体接触检测模块发出第二检测信号以指示主控板控制手柄不可被操作，操作人员不可操作控制手柄。此外，只有在人体接触的情况下，控制手柄才能被操作，防止了因其他外物的触碰导致可以开启控制手柄，降低了误触发控制手柄的可能，提升了防误触的可靠性。

可选地，在本实用新型实施例中，在包括多个控制手柄的情况下，可以包括多个人体触摸检测件，一个人体触摸检测件仅用于与该人体触摸检测件对应的控制手柄。每个人体触摸检测件仅对应控制一个控制手柄，在包括多个控制手柄且有控制手柄出现故障的情况下，可以使得操作人员判断出具体是哪个控制手柄出现了故障。

可选地，在本实用新型实施例中，壳体包括相连的上壳体和下壳体，人体触摸检测件设置于上壳体和下壳体之间，并且人体触摸检测件的顶部与上壳体的内表面抵接。人体触摸检测件的顶部与上壳体的内表面抵接，人体触碰到外壳表面时，人体触摸检测件的检测元件发生轻微变形，主控板即可接收信号，提高了反应灵敏度。当然，本实用新型不对上壳体和下壳体的具体结构及其连接方式作任何限制，可以根据实际情况相应调整。

可选地，在本实用新型实施例中，壳体上还设置有按压部，按压部的下端与人体触摸检测件相连。可选地，在本实用新型实施例中，按压部可以是壳体的一部分，也可以是单独设置在壳体上的其他结构。通过设置按压部可以起到很明显的提示作用，使得操作人员可以清楚地知道此处为人体触摸检测件的接触位置。

可选地，在本实用新型实施例中，人体触摸检测件的顶部形成有凸台状的接触部，人体触摸检测件通过接触部与上壳体的内表面抵接。通过设置凸台状的接触部，可以有效增大人体触摸检测件和上壳体的接触面积，进而有效提升检测的灵敏性。

可选地，在本实用新型实施例中，人体触摸检测件为弹簧触摸开关，以便有效提升检测的灵敏度。其中，弹簧触摸开关包括电路板、触摸弹簧及连接线，触摸弹簧焊接在电路板上。

可选地，在本实用新型的实施例中，主端操纵台还可以包括：提示件，与主控板信号连接，主控板还设置成能够根据基于人体触摸检测件的检测结果确定出的控制手柄的可操作状态相应控制提示件的提示状态。例如，当基于人体触摸检测件的检测结果确定出的控制手柄的可操作状态为可被操作时，提示件的提示状态用于提示控制手柄可被操作；当基于人体触摸检测件的检测结果确定出的控制手柄的可操作状态为不可被操作时，提示件的提示状态用于提示控制手柄不可被操作。

可选地，提示件可以是任何能够通过控制提示状态而提示控制手柄可被操作及控制手柄不可被操作的模块。可选地，在本实用新型实施例中，提示件的提示状态对应的具体形式有很多，只要针对控制手柄可被操作及控制手柄不可被操作的提示状态不同以使得操作人员可以根据提示件的提示状态辨别出当前控制手柄是可被操作还是不可被操作即可。例如，提示状态对应的具体形式可以是灯光、声音、震动等。

可选地，提示件可以是灯带。具体地，灯带可以是通过亮灯或者灭灯来提示控制手柄可被操作及控制手柄不可被操作。例如，当控制手柄的可操作状态为控制手柄可被操作时，灯带的提示状态为亮灯；当控制手柄的可操作状态为控制手柄不可被操作时，灯带的提示状态为灭灯。或者，可以通过亮起不同的颜色的灯来提示控制手柄可被操作及控制手柄不可被操作，例如亮绿灯表示可被操作，亮红灯表示不可被操作。可选地，在本实用新型实施例中，在包括多个控制手柄的情况下，可以是仅通过一个提示件提示控制手柄的可被操作及不可被操作；还可以是每个控制手柄对应有一个提示件，包括多个提示件，每个提示件仅用于提示其对应的控制手柄的可被操作及不可被操作。

可选地，在本实用新型实施例中，在人体触摸检测件发出第一检测信号或第二检测信号的情况下，主控板控制提示件的提示状态可以包括以下内容。提示件与主控板信号连接，主控板与人体触摸检测件信号连接。人体触摸检测件在被人体触摸的情况下发出第一检测信号及在未被人体触摸的情况下发出第二检测信号，其中，第一检测信号指示主控板控制手柄可被操作，第二检测信号指示主控板控制手柄不可被操作。主控板在接收到人体触摸检测件发出第一检测信号的情况下，向提示件发出第一指示信号，提示件在接收到第一指示信号的情况下，提示状态为提示控制手柄可被操作；主控板在接收到第二检测信号的情况下，向提示件发出第二指示信号，提示件在接收到第二指示信号的情况下，提示状态为提示控制手柄不可被操作。

可选地，在本实用新型实施例中，人体触摸检测件在被人体触摸的情况下发出第一检测信号，主控板接收到第一检测信号后向指示件发出第一提示信号，指示件在接收到第一提示信号的情况下提示控制手柄可以被操作。此外，主控板还发出开启操作模式信号，以使得控制控制手柄可被操作。人体触摸检测件在被人体触摸的情况下发出第二检测信号，主控板接收到第二检测信号后向指示件发出第二提示信号，指示件在接收到第二提示信号的情况下提示控制手柄可以被操作。此外，主控板还发出开启锁定模式信号，以使得控制控制手柄不可被操作。通过设置提示件，可以使得操作人员比较直观的了解控制手柄的可操作状态，使得操作人员做到心中有数，提升操作人员的体验度。

可选地，在本实用新型实施例中，提示件为灯带，壳体上设置有安装槽，灯带嵌设在安装槽中。通过设置安装槽，可以起到保护灯带的作用，并且还能够保证壳体表面的平整度以及壳体内部的密封效果，以便有效延长灯带的使用寿命。

可选地，在本实用新型实施例中，壳体上还设置有与主控板信号连接的急停开关，急停开关的外部罩设有防误触罩壳。急停开关在被触发的情况下控制控制手柄不可被操作。通过设置急停开关，可以在紧急情况下控制控制手柄的可操作状态，避免危险情况的发生。此外，急停开关的外部设有防误触罩壳，可以有效防止操作人员在不注意的情况下误碰到急停开关。

可选地，在本实用新型实施例中，防误触罩壳为筒状壳体，并且筒状壳体的上部设置有两个呈相对设置的操作缺口，这样能够同时兼顾防误触效果以及需要触发时的便捷性。

图1是本实用新型一实施例提供的介入手术机器人的主端操纵台的爆炸图，图2是本实用新型一实施例提供的介入手术机器人的主端操纵台的整体结构示意图。如图1和图2所示，主端操纵台包括急停开关1、第一控制手柄2、上壳体3、第一弹簧触摸开关4、下壳体5、第二弹簧触摸开关6、电源接口7、网络接口8、USB接口9、HDMI接口10、第一灯带(未示出)、第二灯带11、启动开关12、第二控制手柄13、主控板14和防误触罩壳15。其中，第一弹簧触摸开关4对应于第一控制手柄2设置，第二弹簧触摸开关6对应于第二控制手柄13设置；第一灯带对应于第一控制手柄2，第二灯带11对应于第二控制手柄13。此外，弹簧触摸开关由电路板、触摸弹簧及连接线组成，触摸弹簧焊接在电路板上，整体固定在下壳体5上，弹簧顶部触碰到上壳体3内表面；当然，虽然本实用新型中的人体触摸检测件为弹簧触摸开关，但这并不是限制性的，也可以根据实际使用需求选用其他类型的传感器以实现检测人体触摸情况的作用，例如，其他类型的电容传感器等。上壳体3和下壳体5相连以形成容纳其他元件的空腔，当然，壳体也可以是一个整体，或一个支架结构，只要能够实现支撑效果即可，第一弹簧触摸开关4、第二弹簧触摸开关6、电源接口7、网络接口8、USB接口9、HDMI接口10、第一灯带(未示出)、第二灯带11、启动开关12和主控板14均能够被容纳在其空腔中。上壳体3的外表面会在触摸弹簧相应的位置设置第一按压部16和第二按压部18，其中，第一按压部16对应第一弹簧触摸开关4设置，第二按压部18对应第二弹簧触摸开关6设置，按压部优选设置为凸起结构以更好地起到提示效果，当然，按压部也可以通过设置标识的方式来实现提示效果，第一弹簧触摸开关4和第二弹簧触摸开关6均如此。弹簧触摸开关，即电容式触摸开关，是通过由一个电阻和感应电极的电容CX构成的阻容网络的充电/放电时间来检测人体触摸所带来的电容变化。当人手按下时相当于感应电极上并联了一个电容CT，增加了感应电极上的电容，感应电极进行充放电的时间会增加，从而检测到人体的触摸。本实用新型采用电容式触摸开关(弹簧触摸开关)的方式实现控制手柄防误触，设计简单，成本低廉；并且因为弹簧触摸开关依靠人体电阻触发，不会因为其他外物不小心触碰到凸起位置而触发弹簧触摸开关，提升了防误触的可靠性。第一控制手柄2和第二控制手柄13与主控板14通过USB的方式连接，主控板14通过网线与电脑连接，第一灯带和第二灯带11及第一弹簧触摸开关4和第二弹簧触摸开关6都通过连接线与主控板14相连。上壳体3上设置有条状的安装槽17，第一灯带和第二灯带11沿长度方向依次嵌设在安装槽17中，当然，第一灯带和第二灯带11也可以直接设置在壳体上，灯带的设置方式并不是限制性的。

需要说明的是，在该实施例中，第一灯带和第二灯带11通过亮起和熄灭来指示对应的控制手柄的可被操作及不可被操作。按下主端操纵台上的启动开关12按键后，电路接通，并同时在电脑上启动软件程序，此时的第一控制手柄2和第二控制手柄13被软件默认为锁定状态，触碰第一控制手柄2和第二控制手柄13后无任何反应，也就是，此时第一控制手柄2和第二控制手柄13不可被操作。

下面对控制第一控制手柄2进行示例性说明。当医生握住控制手柄开始操作该介入手术机器人时，其腕部能够自然触碰到第一弹簧触摸开关4对应的凸起位置，从而触发第一弹簧触摸开关4，以使第一弹簧触摸开关4向主控板14发出第一检测信号；主控板14在接收到第一检测信号后向电脑端软件发出开启操作模式信号；电脑端软件接收到开启操作模式信号后，控制第一控制手柄2可被操作，开始处理针对第一控制手柄2的操作数据。主控板14在接收到第一检测信号后，还向第一灯带发出第一指示信号，其中，第一指示信号指示第一灯带开启，第一灯带亮起，以提示第一控制手柄2可被操作。操作模式正常开启，独立的灯光亮起以起到提示作用，提示此时可使用第一控制手柄2。当医生不再握持控制手柄时，其腕部就会离开第一弹簧触摸开关4对应的凸起位置时，第一弹簧触摸开关4向主控板14发出第二检测信号；主控板14在接收到第二检测信号后向电脑端软件发出开启锁定模式信号；电脑端软件接收到开启锁定模式信号后，控制第一控制手柄2不可被操作，即对第一控制手柄2进行锁定，不再处理针对第一控制手柄2的操作数据，此时触碰第一控制手柄2无任何反应，从而起到防误触效果。本实用新型采用电容式触摸开关可以让操作者在自然状态下即可触发控制手柄开启，松手即可锁定控制手柄，方便实现控制手柄防误触，且操作无束缚感，提升用户体验。主控板14在接收到第二检测信号后，还向第一灯带发出第二指示信号，其中，第二指示信号指示第一灯带关闭，第一灯带熄灭，以提示第一控制手柄2不可被操作。操作模式被锁定，灯光熄灭提示此时不可操作第一控制手柄2。

第二控制手柄13的控制方式同上，在此就不再赘述。

急停开关1设置在上壳体3的左前部，以便操作，上壳体3上设置有防误触罩壳15，防误触罩壳15罩设在急停开关1上，防误触罩壳15整体呈圆筒状，并且其上部还设置有两个呈相对设置的操作缺口，以使急停开关1能够在特定角度部分暴露，进而更好地保证操作者对急停开关1的正常操作。

另外，本实用新型的另一方面还提供一种介入手术机器人，该机器人包括上述实施例中所述的介入手术机器人的主端操纵台。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种介入手术机器人的主端操纵台，其特征在于，包括：

壳体；

控制手柄，设置在所述壳体上；

人体触摸检测件，设置在所述壳体上且位于所述控制手柄的附近；以及

主控板，与所述人体触摸检测件和所述控制手柄信号连接，所述主控板设置成能够根据所述人体触摸检测件的检测结果相应控制所述控制手柄的可操作状态。

2.根据权利要求1所述的主端操纵台，其特征在于，所述壳体包括相连的上壳体和下壳体，所述人体触摸检测件设置于所述上壳体和所述下壳体之间，并且所述人体触摸检测件的顶部与所述上壳体的内表面抵接。

3.根据权利要求2所述的主端操纵台，其特征在于，所述壳体上还设置有按压部，所述按压部的下端与所述人体触摸检测件相连。

4.根据权利要求2所述的主端操纵台，其特征在于，所述人体触摸检测件的顶部形成有凸台状的接触部，所述人体触摸检测件通过所述接触部与所述上壳体的内表面抵接。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的主端操纵台，其特征在于，所述人体触摸检测件为弹簧触摸开关。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的主端操纵台，其特征在于，所述主端操纵台还包括：

提示件，与所述主控板信号连接，所述主控板还设置成能够根据基于所述人体触摸检测件的检测结果确定出的所述控制手柄的可操作状态相应控制所述提示件的提示状态。

7.根据权利要求6所述的主端操纵台，其特征在于，所述提示件为灯带，所述壳体上设置有安装槽，所述灯带嵌设在所述安装槽中。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的主端操纵台，其特征在于，所述壳体上还设置有与所述主控板信号连接的急停开关，所述急停开关的外部罩设有防误触罩壳。

9.根据权利要求8所述的主端操纵台，其特征在于，所述防误触罩壳为筒状壳体，并且所述筒状壳体的上部设置有两个呈相对设置的操作缺口。

10.一种介入手术机器人，其特征在于，该机器人包括：

权利要求1至9中任一项所述的主端操纵台。

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