CN219516466U - 一种机器人末端引导穿刺夹持装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗机器人技术领域，提供了一种机器人末端引导穿刺夹持装置及机器人，机器人末端引导穿刺夹持装置包括基座组件，其可拆卸连接于机器人的末端；滑动组件，其设置于基座组件上；驱动组件和两组钳头组件，驱动组件设置于基座组件上，驱动组件连接于两组钳头组件，两组钳头组件连接于滑动组件，驱动组件能够驱动两组钳头组件沿滑动组件相对或相向运动，以夹紧或松开穿刺套筒。本实用新型的机器人末端引导穿刺夹持装置利用机器人将该穿刺夹持装置快速调整至合适的位置，方便医生能够通过夹持的穿刺套筒进行精准穿刺。上述机器人包括上述的机器人末端引导穿刺夹持装置。

Description

一种机器人末端引导穿刺夹持装置及机器人

技术领域

本实用新型属于医疗机器人技术领域，尤其涉及一种机器人末端引导穿刺夹持装置及机器人。

背景技术

现有的穿刺手术是通过机器人带动其末端的穿刺结构进行操作单纯利用机器人操作，穿刺过程中，机器人的穿刺力度控制不够精确，可能会导致穿刺点附近的正常组织被破坏，加重创伤面。

专利中CN111407409A中公开了一种穿刺手术机器人穿刺激发装置，该激发装置包括穿刺模组和调节滑块，穿刺模组的左侧中间偏上位置处设置有六微测力模块，六维测力模块的左侧设置有力控制器，通过六维力测模块进行重力补偿算法然后传导至力控制器，通过总控制器控制穿刺机器人动作，控制器内的程序复杂，且算法不一定准确，仍然会存在病人在穿刺后创伤面大的风险。另外，该控制装置结构复杂，成本高，导致使用该机器治疗的病人的医疗费用也增加。

而利用人工操作穿刺装置，医生个人操作因素的影响，如手抖等，易导致穿刺点的位置不准确，穿刺所取的病变组织不够准确。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人末端引导穿刺夹持装置，以利用机器人将该穿刺夹持装置快速调整至合适的位置，方便医生能够通过夹持的穿刺套筒进行精准穿刺。

本实用新型的另一目的在于提供一种机器人，其与医生配合工作，机器人成本低，充分发挥机器人和人的各自的优点，降低了定向穿刺的难度，同时，也降低了病人穿刺后的创伤面增大的风险。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型中提供了一种机器人末端引导穿刺夹持装置，包括：

基座组件，其可拆卸连接于机器人的末端；

滑动组件，其设置于所述基座组件上；

驱动组件和两组钳头组件，所述驱动组件设置于所述基座组件上，所述驱动组件连接于两组所述钳头组件，两组所述钳头组件连接于所述滑动组件，所述驱动组件能够驱动两组钳头组件沿所述滑动组件相对或相向运动，以夹紧或松开穿刺套筒。

作为优选地，所述滑动组件包括：

两组并列且上下平行设置的滑轨，其设置于所述基座组件上，所述滑轨的长度沿水平方向设置；

滑块，其滑动连接于所述滑轨，所述滑块连接于所述钳头组件。

作为优选地，所述钳头组件包括钳头，其连接于所述滑块，所述钳头同时连接于所述驱动组件。

作为优选地，所述钳头连接于两组所述滑块，两组所述滑块分别滑动设置于上下平行设置的两组所述滑轨。

作为优选地，所述基座组件包括：基座与基板，所述基座与所述机器人的末端可拆卸连接，所述基板的一端连接于所述基座，所述基板与所述基座垂直连接，所述滑动组件设置于所述基板上。

作为优选地，所述驱动组件包括：

安装座，其连接于所述基座组件；

转动螺母，每组所述钳头的内部均设置有一组所述转动螺母，且两组所述转动螺母的旋向相反；

丝杠，其设置于所述安装座，所述丝杠与所述转动螺母螺纹配合，所述丝杠能够驱动两组所述钳头相对或相向运动。

作为优选地，所述钳头包括：

连接部，其连接于所述滑块；

连接于所述连接部的一端且依次连接的弯曲部和夹持部，所述弯曲部自所述连接部向远离所述基板的方向向下延伸弯曲，所述夹持部用于夹持所述穿刺套筒。

作为优选地，所述穿刺套筒包括套筒头部以及连接于所述套筒头部的圆筒部，所述套筒头部和圆筒部上设置有贯穿的穿刺孔。

作为优选地，所述穿刺孔的直径与穿刺针的直径差的范围0.3mm＜△d＜1mm。

本实用新型还提供了一种机器人，包括所述的机器人末端引导穿刺夹持装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中使用穿刺针进行诊断或者治疗时，机器人通过基座组件带动整个机器人末端引导穿刺夹持装置移动至病人的待穿刺的位置，驱动组件驱动钳头组件沿滑动组件相对运动，以夹紧穿刺套筒，穿刺针准确快速的安装在穿刺套筒，并利用穿刺套筒精确导向定位，人手推动穿刺针通过穿刺套筒进行精准穿刺，减少医生手抖动对穿刺准确性的影响，从而减少对病人的穿刺位置的创伤面。并可方便地将穿刺针与手术机器人机构分离，使其能自动快速的撤离手术区域，为后续医生进行徒手手术提供了较大的手术空间，较好的实现人机协调操作。充分发挥机器人与人各自的优点，降低了定向穿刺的技术含量。此外，机器人的控制难度降低，设备的成本低，病人使用该设备治疗的费用降低。同时因能够准确的穿刺，还能够减少了穿刺次数，有效缩短了手术时间，使经皮靶向穿刺的精确度得到了显著的提高。当完成穿刺治疗后，驱动组件驱动两组钳头组件相向运动，以松开穿刺套筒。

附图说明

图1为本实用新型中的机器人末端引导穿刺夹持装置的结构示意图；

图2为本实用新型中的机器人末端引导穿刺夹持装置的第一角度的结构示意图(不包括外壳)；

图3为本实用新型中的机器人末端引导穿刺夹持装置的第二角度的结构示意图(不包括外壳)；

图4为本实用新型中的机器人末端引导穿刺夹持装置的第一角度的结构示意图(不包括外壳和其中一组钳头组件)；

图5为本实用新型中的钳头的结构示意图。

其中，1、基座组件；11、基座；12、基板；13、支撑架；

2、驱动组件；21、安装座；22、转动螺母；23、丝杠；24、转动轮24；

3、钳头组件；31、钳头；311、连接部；312、弯曲部；313、夹持部；3131、凹槽；

4、滑动组件；41、滑轨；42、滑块；

5、穿刺套筒；51、套筒头部；52、圆筒部；50、穿刺孔；

6、外壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图5所示，本实施例中提供了一种机器人末端引导穿刺夹持装置，包括基座组件1、滑动组件4、驱动组件2和两组钳头组件3，其中，通过基座组件1组件可拆卸连接于机器人的末端，滑动组件4设置于基座组件1上，驱动组件2设置于基座组件1上，驱动组件2连接于两组钳头组件3，两组钳头组件3连接于滑动组件4，驱动组件2能够驱动两组钳头组件3沿滑动组件4相对或相向运动，以夹紧或松开穿刺套筒5。

使用穿刺针进行诊断或者治疗时，机器人通过基座组件1带动整个机器人末端引导穿刺夹持装置移动至病人的待穿刺的位置，驱动组件2驱动钳头组件3沿滑动组件4相对运动，以夹紧穿刺套筒5，穿刺针准确快速的安装在穿刺套筒5，并利用穿刺套筒5精确导向定位，人手推动穿刺针通过穿刺套筒5进行精准穿刺，减少医生手抖动对穿刺准确性的影响，从而减少对病人的穿刺位置的创伤面。并可方便地将穿刺针与手术机器人机构分离，使其能自动快速的撤离手术区域，为后续医生进行徒手手术提供了较大的手术空间，较好的实现人机协调操作。充分发挥机器人与人各自的优点，降低了定向穿刺的技术含量。此外，机器人的控制难度降低，设备的成本低，病人使用该设备治疗的费用降低。同时因能够准确的穿刺，还能够减少了穿刺次数，有效缩短了手术时间，使经皮靶向穿刺的精确度得到了显著的提高。当完成穿刺治疗后，驱动组件2驱动两组钳头组件3相向运动，以松开穿刺套筒5。

优选地，上述基座组件1包括基座11与基板12，基座11与机器人可拆卸连接，基板12的一端连接于基座11，滑动组件4设置于基板12上。具体地，基座11与机器人的末端通过螺钉连接。本实施例中，基座11为圆形。基板12为U形，基板12与基座11垂直设置。基座11和基板12分开设置，便于加工制造、装配，降低生产成本。

基板12的背面设置有支撑架13，支撑架13连接于基座11，以保证基座11和基板12的结构稳定。优选地，支撑架13为三角形。

优选地，滑动组件4包括两组并列且上下平行设置的滑轨41和滑块42，其中，滑轨41设置于基座组件1上，滑轨41的长度沿水平方向设置。滑块42滑动连接于滑轨41，滑块42连接于钳头组件3。

两组钳头组件3均连接于滑块42，通过滑块42沿滑轨41滑动，以实现两组钳头组件3的相对和相向运动。该结构简单，体积小，成本低，且运动精度高，便于两组钳头组件3的滑动和停止。

本实施例中，滑轨41为两组，每组滑轨41上设置有两组滑块42。每组钳头组件3同时连接于两组上下设置的滑块42，以保证钳头组件3滑动过程中的运动精度。

在其他实施例中，上述滑动组件4还能够为，其包括在基板12上开设T形滑槽，在T形滑槽内设置T形滑块，T形滑块连接于钳头组件3。通过驱动组件2驱动钳头组件3和T形滑块在T形滑槽内往复运动，以实现两组钳头组件3的相对或相向运动。

优选地，钳头组件3包括钳头31，其连接于滑块42，钳头31同时连接于驱动组件2。驱动组件2通过驱动钳头31和滑块42沿滑轨41移动，以实现两组钳头31相对或相向运动。

优选地，每组钳头31均同时连接有两组滑块42，两组滑块42分别滑动设置于上下平行设置的两组滑轨41，以保证钳头31运动的精度和稳定性。

优选地，驱动组件2包括安装座21、转动螺母22和丝杠23，其中，安装座21连接于基座组件1，具体地，安装座21连接于基板12。每组钳头31的内部均设置有一组转动螺母22，且两组转动螺母22的旋向相反。丝杠23设置于安装座21，丝杠23与转动螺母22螺纹配合，丝杠23能够驱动两组钳头31相对或相向运动。

本实施例中，利用丝杠23驱动转动螺母22转动，从而带动两组钳头31相对或相向运动，其结构简单，成本低，占用空间小。

在其他实施例中，驱动组件2还可以为，其包括气缸，气缸的输出端连接有连接杆，连接杆连接于钳头31，气缸通过连接杆驱动两组钳头31相对或相向运动。

优选地，为便于转动丝杠23，在丝杠23的一端连接有转动轮24。

优选地，钳头31包括连接部311和连接于连接部311的一端且依次连接的弯曲部312和夹持部313，其中，连接部311连接于滑块42，弯曲部312自连接部311向远离基座组件1的方向向下延伸弯曲，夹持部313用于夹持穿刺套筒5。

设置弯曲部312以向下和向远离基板12的方向延伸，以减小钳头31的整体结构重量，设置夹持部313以夹持穿刺套筒5。本实施例中，夹持部313夹持穿刺套筒5的一侧设置有凹槽3131，以适应穿刺套筒5，夹紧穿刺套筒5。连接部311上设置有安装孔，通过螺钉与滑块42紧固连接。

优选地，穿刺套筒5包括套筒头部51以及连接于套筒头部51的圆筒部52，套筒头部51和圆筒部52上设置有贯穿的穿刺孔50。本实施例中，套筒头部51为条形孔形，或者圆形。当套筒头部51为圆形时，其直径大于圆筒部52的最大直径。

进一步优选地，穿刺孔50的直径与穿刺针的直径差的范围0.3mm＜△d＜1mm。以便于穿刺针准确顺畅的在穿刺孔50内滑动，穿刺孔50对穿刺针精准导向，减少穿刺的创伤面。

优选地，在基板12、滑动组件4、驱动组件2和钳头组件3的外部还设置有外壳6、钳头组件3的夹持部伸出外壳6的外部，转动轮24伸出外壳6的外部。

本实施例中还提供了一种机器人，包括机器人末端引导穿刺夹持装置。该机器人能够带动该机器人末端引导穿刺夹持装置运动至待穿刺的位置，通过人工调节该夹紧装置以夹紧穿刺套筒5，从而确定穿刺的位置，穿刺套筒5对穿刺针进行导向，穿刺的力度由医生灵活掌握，穿刺的准确度增加。且该机器人控制难度较低，因此其成本低，同时降低了使用该机器人治疗的治疗费用。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，包括：

基座组件(1)，其可拆卸连接于机器人的末端；

滑动组件(4)，其设置于所述基座组件(1)上；

驱动组件(2)和两组钳头组件(3)，所述驱动组件(2)设置于所述基座组件(1)上，所述驱动组件(2)连接于两组所述钳头组件(3)，两组所述钳头组件(3)连接于所述滑动组件(4)，所述驱动组件(2)能够驱动两组钳头组件(3)沿所述滑动组件(4)相对或相向运动，以夹紧或松开穿刺套筒(5)。

2.根据权利要求1所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述滑动组件(4)包括：

两组并列且上下平行设置的滑轨(41)，其设置于所述基座组件(1)上，所述滑轨(41)的长度沿水平方向设置；

滑块(42)，其滑动连接于所述滑轨(41)，所述滑块(42)连接于所述钳头组件(3)。

3.根据权利要求2所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述钳头组件(3)包括钳头(31)，其连接于所述滑块(42)，所述钳头(31)同时连接于所述驱动组件(2)。

4.根据权利要求3所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述钳头(31)连接于两组所述滑块(42)，两组所述滑块(42)分别滑动设置于上下平行设置的两组所述滑轨(41)。

5.根据权利要求4所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述基座组件(1)包括：基座(11)与基板(12)，所述基座(11)与所述机器人的末端可拆卸连接，所述基板(12)的一端连接于所述基座(11)，所述基板(12)与所述基座(11)垂直连接，所述滑动组件(4)设置于所述基板(12)上。

6.根据权利要求3所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述驱动组件(2)包括：

安装座(21)，其连接于所述基座组件(1)；

转动螺母(22)，每组所述钳头(31)的内部均设置有一组所述转动螺母(22)，且两组所述转动螺母(22)的旋向相反；

丝杠(23)，其设置于所述安装座(21)，所述丝杠(23)与所述转动螺母(22)螺纹配合，所述丝杠(23)能够驱动两组所述钳头(31)相对或相向运动。

7.根据权利要求5所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述钳头(31)包括：

连接部(311)，其连接于所述滑块(42)；

连接于所述连接部(311)的一端且依次连接的弯曲部(312)和夹持部(313)，所述弯曲部(312)自所述连接部(311)向远离所述基板(12)的方向向下延伸弯曲，所述夹持部(313)用于夹持所述穿刺套筒(5)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述穿刺套筒(5)包括套筒头部(51)以及连接于所述套筒头部(51)的圆筒部(52)，所述套筒头部(51)和圆筒部(52)上设置有贯穿的穿刺孔(50)。

9.根据权利要求8所述的机器人末端引导穿刺夹持装置，其特征在于，所述穿刺孔(50)的直径与穿刺针的直径差的范围0.3mm＜△d＜1mm。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的机器人末端引导穿刺夹持装置。