KR102517838B1

KR102517838B1 - Bone and Z-shaped cutting guide device and bone and surgical robot including the same

Info

Publication number: KR102517838B1
Application number: KR1020227014767A
Authority: KR
Inventors: 지앤 롱; 징 쉬; 티앤 치아오; 쉬리앙 동; 리웨이 원; 쓰아오 두
Original assignee: 항저우 지앤지아 메디칼 테크놀로지 캄파니 리미티드
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2023-04-05
Also published as: KR20220104153A; CN110840517B; JP2022547349A; CN110840517A; WO2021098584A1; JP7278017B2

Abstract

본 출원은 골과 Z형 절단 안내 장치 및 골과 Z형 절단 안내 장치를 포함하는 골과 수술용 로봇에 관한 것으로서, 골과 Z형 절단 안내 장치는 빠른 장착 플랜지, 장착 베이스, Z형 확장 핸들, 스토퍼를 포함하고, 플랜지는 그의 일 단부가 메커니컬 아암 단부에 장착되고, 위치 결정 구조를 통해 신속하게 위치 결정될 수 있으며, 고정 플랜지 다른 단부는 장착 베이스를 고속 적재하고, 장착 베이스에는 Z형 확장 핸들이 고정 연결되고, Z형 확장 핸들은 연결 스토퍼를 고정 배치하고, 스토퍼의 중앙에는 요동 블레이드보다 약간 넓고 블레이드가 관통될 수 있도록 하는 가이드 홈이 마련되어 있고, 상기 가이드 장치를 사용하는 골과, 현재 골과 수술에 대해 뼈를 절취한 경우의 위치 편차들이 스위칭 기계장치의 작동 방식과 수동 모드를 이용하여 빠른 위치 결정 및 가이드를 구현할 수 있도록 하여, 작업자를 더욱 우수한 작동 모드를 제공할 수 있도록 한다. 간단한 구조로서, 신뢰성이 높다.This application relates to a bone and Z-shaped cutting guide and a bone and Z-shaped surgical robot comprising a bone and Z-shaped cutting guide, wherein the bone and Z-shaped cutting guide includes a quick mounting flange, a mounting base, a Z-shaped extension handle, The flange includes a stopper, one end of which is mounted on the mechanical arm end, and can be quickly positioned through the positioning structure, the other end of the fixed flange is a high-speed loading mounting base, and the mounting base has a Z-shaped extension handle. It is fixedly connected, and the Z-shaped extension handle is fixedly arranged with a connection stopper, and at the center of the stopper is provided a guide groove that is slightly wider than the swinging blade and allows the blade to pass through, and the bone using the guide device and the current bone Positional deviations in the case of bone cutting for surgery enable fast positioning and guidance to be implemented using the operation method and manual mode of the switching mechanism, providing a better operating mode for the operator. It has a simple structure and high reliability.

Description

Bone and Z-shaped cutting guide device and bone and surgical robot including the same

본 출원은 골과 수술시 뼈를 방향 안내하기 위한 골과 Z형 절단 안내 장치 및 골과 Z형 절단 안내 장치를 장착한 골과 수술 로봇에 관한 것이다.The present application relates to a bone and Z-shaped cutting guide device for guiding a bone during surgery and a bone and surgical robot equipped with the bone and Z-shaped cutting guide device.

로봇 기술의 돌조적인 날카로움에 따라, 각각의 분야에서는 이의 적용을 계속 넓으며, 의심은 또한 의료 분야의 개선 전망도가 크다. 뼈 수술의 관점에서, 로봇을 보조하는 것의 이점은 더욱 명백해진다. 또한, 골격이 절단된 작업 모두에 대해서, 작업 과정의 정확도에 현저한 영향을 미치는 환경에 의해 작업자의 손 감촉과 눈으로 큰 면적을 항상 차지한다는 것이 보장되고, 이는 환자의 회복 진행에 영향을 준다.With the breakthrough sharpness of robot technology, its application continues to be wide in various fields, and the prospect of improvement in the medical field is also great. In the context of bone surgery, the advantages of assisting robots become more apparent. In addition, for all operations in which the skeleton is amputated, it is ensured that it always occupies a large area with the operator's hand feel and eyes by the environment, which significantly affects the accuracy of the operation process, which affects the patient's recovery progress.

미국 특허출원공개공보 US 2019/0083191호US Patent Application Publication No. US 2019/0083191

본 발명은, 상기한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 작업자는, 작업중에 절단면의 위치와 각도를 결정하고, 로봇 아암의 능동적 또는 수동적 모드를 결합하여 두 가지 상호 전환을 이용하여 절단면의 정확한 위치를 달성할 수 있는 골과 Z형 절단 안내 장치와, 이 안내 장치를 이용한 골과 수술용 로봇을 제공한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and the operator determines the position and angle of the cutting surface during work, and combines the active or passive mode of the robot arm to use the two mutual conversions to determine the cutting surface. A bone and Z-shaped cutting guide device capable of achieving an accurate position and a bone and surgical robot using the guide device are provided.

본 출원의 기술 방안은, 신속 장착 플랜지, 설치 베이스, Z형 확장 핸들, 스토퍼를 포함하는 골과 Z형 절단 안내 장치에 있어서, 상기 신속 장착 플랜지는 일단부가 로봇 아암의 말단에 장착되어 위치 결정 구조를 통하여 신속 위치 결정을 행하고, 상기 신속 장착 플랜지 타단부는 설치 베이스를 탑재하고, 상기 설치 베이스 상에는 Z형 확장 핸들이 고정 연결되며, 상기 Z형 확장 핸들의 말단은 스토퍼를 고정연결하고, 상기 스토퍼의 중앙은 요동날에 비해 약간 럽으며, 블레이드가 통과하는 안내 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.The technical solution of the present application is a bone and Z-shaped cutting guide device including a quick-mounting flange, an installation base, a Z-shaped extension handle, and a stopper, wherein the quick-mounting flange has one end mounted to the end of the robot arm and has a positioning structure The quick positioning is performed through, the other end of the quick mounting flange mounts the installation base, the Z-type extension handle is fixedly connected to the installation base, the end of the Z-type extension handle is fixedly connected to the stopper, and the stopper The center of is slightly smoother than the rocking blade, and is characterized by forming a guide groove through which the blade passes.

선택적으로, Z형 확장 핸들의 중간 부분 상에 나사를 이용하여 고정하는 시프트 핸들을 설치한다.Optionally, install a shift handle fixed with a screw on the middle portion of the Z-shaped extension handle.

선택적으로, 선택적으로, 신속 장착 플랜지는 오목 홈 형상을 가지며, 상기 위치 결정 구조는 신속 장착 플랜지의 정면 상에 설치된 세 개의 핀 구멍을 포함하며, 상기 핀 구멍은 각각 신속 위치 결정 핀, 실린더 핀 및 다이아몬드형 핀(6)과 맞물리고, 상기 세 개의 핀 구멍 사이의 연결선은 꼭지점으로부터 아래를 향하는등변 삼각형을 구성하고, 상기 세 개의 핀 구멍 사이의 연결선으로 구성된 등변 삼각형의 꼭지점 상에 위치하는 핀 구멍은 신속 장착 플랜지와 로봇 아암 말단 인터페이스의 신속 위치설정 핀과 억지 끼워 맞춤되며, 상기 세 개의 핀 구멍 사이의 연결선으로 구성된 등변 삼각형의 밑변 상의 두 개의 핀 구멍은 각각 실린더 핀과 다이아몬드형 핀과 맞물린다.Optionally, the quick-mounting flange has a concave groove shape, and the positioning structure includes three pin holes provided on the front face of the quick-mounting flange, the pin holes being a quick-locating pin, a cylinder pin and Engaged with the diamond-shaped pin 6, the connection line between the three pin holes constitutes an equilateral triangle pointing downward from the vertex, and the pin hole located on the vertex of the equilateral triangle composed of the connection line between the three pin holes is press fit with the quick mounting flange and the quick positioning pin of the robot arm end interface, and the two pin holes on the base of the equilateral triangle composed of the connecting line between the three pin holes engage the cylinder pin and the diamond pin, respectively. .

선택적으로, 상기 신속 장착 플랜지의 정면은 세 개의 접시 머리 관통 구멍을 더 구비하고, 상기 세 개의 접시 머리 관통 구멍 사이의 연결선으로 구성된 등변 삼각형은 접시 머리 관통 구멍의 연결선으로 구성된 등변 삼각형과는 서로 반대되며, 세 개의 접시 머리 볼트는 각각 세 개의 접시 머리 관통 구멍을 관통하여 신속 장착 플랜지를 로봇 아암의 말단 인터페이스에 체결시킨다.Optionally, the front face of the quick-mount flange further includes three countersunk head through holes, and an equilateral triangle constituted by a connecting line between the three countersunk head through holes is opposite to an equilateral triangle constituted by a connecting line of the countersunk head through holes. and the three countersunk head bolts pass through the three countersunk head through-holes to fasten the quick-mount flange to the distal interface of the robot arm.

선택적으로, 상기 신속 장착 플랜지의 정면에는 장착 베이스를 신속 장착 플랜지 상에 체결하기 위하여 두 개의 나사산 구멍이 더 존재한다.Optionally, there are two more threaded holes in the face of the quick mount flange for fastening the mounting base onto the quick mount flange.

선택적으로, 상기 신속 장착 플랜지의 정면의 세 개의 핀 구멍, 세 개의 접시 머리 관통 구멍 및 두 개의 나사산 구멍은 동일한 원주 상에 위치하고, 서로 간의 각도는 45°이다.Optionally, the three pin holes, the three countersunk through holes and the two threaded holes on the front side of the quick-mount flange are located on the same circumference, and the angle between them is 45°.

선택적으로, 상기 장착 베이스는 신속 장착 플랜지와 실질적으로 동일한 형상을 가지며, 그 오목 홈의 일면에는 두 개의 핀 구멍이 존재하고, 각각 실린더 핀과 다이아몬드형 핀과 억지 끼워 맞춤되며, 두 개의 핀 구멍과 장착 베이스의 중심 사이의 연결 각도가 90°이다.Optionally, the mounting base has substantially the same shape as the quick-mount flange, and there are two pin holes on one side of the concave groove, each press-fitting with a cylinder pin and a diamond-shaped pin, and two pin holes and The connection angle between the centers of the mounting bases is 90°.

선택적으로, 장착 베이스의 오목 홈 면에는 Z형 확장 핸들을 장착 베이스 상에 고정하기 위해 내측 육각 접시 머리 볼트와 맞물리기 위하여 이용되는 두 개의 제 1 내측 육각 접시 머리 관통 구멍이 제공된다.Optionally, the concave groove face of the mounting base is provided with two first inner hexagon countersunk head through-holes used to engage with the inner hexagon countersunk head bolts to secure the Z-shaped extended handle on the mounting base.

선택적으로, 장착 베이스의 정면에는 두 개의 제 2 내측 육각 접시 머리 관통 구멍이 구비되고, 정면에 구비된 상기 제 2 내측 육각 접시 머리 관통 구멍은 내측 육각 접시 머리 볼트를 통하여 장착 베이스를 로봇 아암 말단 인터페이스 상에 고정시킨다.Optionally, the front side of the mounting base is provided with two second inner hexagonal countersunk head through-holes, and the mounting base is connected to the robot arm end interface through the inner hexagonal countersunk head bolts. fixed on top

선택적으로, 상기 제 1 내측 육각 접시 머리 관통 구멍 및 상기 제 2내측 육각 접시 머리 관통 구멍의 나사 구멍이 서로 반대를 향하고, 상기 두 개의 제 1 내측 육각 접시 머리 관통 구멍 사이의 연결선과 상기 두 개의 제 2 내측 육각 접시 머리 관통 구멍 사이의 연결선은 서로 90°를 이루고 있다.Optionally, screw holes of the first inner hexagonal countersunk head through-hole and the second inner hexagonal countersunk head through-hole face opposite to each other, and a connecting line between the two first inner hexagonal countersunk head through-holes and the two second inner hexagonal countersunk head through-holes face each other. 2 The connecting lines between the inner hexagon plate head through-holes form 90° to each other.

선택적으로, 상기 장착 베이스의 정면에는, 직사각형 오목 홈이 설치되어 있고, 상기 직사각형 오목 홈의 바닥부는 상기 제 1 내측 육각 접시 머리 관통 구멍의 관통을 허용한다.Optionally, a rectangular concave groove is provided on the front face of the mounting base, and a bottom portion of the rectangular concave groove allows the first inner hexagon countersunk through hole to pass through.

선택적으로, 상기 직사각형 오목 홈의 네 개의 꼭지점에는 3/4 원통형 홈이 구비된다.Optionally, 3/4 cylindrical grooves are provided at the four vertices of the rectangular concave groove.

선택적으로, 상기 Z형 확장 핸들 전체가 Z형 구조이고, 상기 Z형 확장 핸들이 장착 베이스와 맞물리는 면에 대응해서 두 개의 나사산 구멍이 설치되며, 상기 나사선 구멍은 장착 베이스의 오목 홈 면의 제 1 육각 접시 머리 관통 구멍과 대응하고, 볼트를 통하여 상기 장착 베이스를 상기 Z형 확장 핸들과 체결한다.Optionally, the whole of the Z-shaped extended handle has a Z-shaped structure, and two threaded holes are provided corresponding to the surface where the Z-shaped extended handle engages with the mounting base, and the threaded holes are formed on the first surface of the concave groove of the mounting base. 1 Corresponds to the through-hole of the hexagon countersunk head, and fastens the mounting base to the Z-type extension handle through bolts.

선택적으로, 상기 Z형 확장 핸들의 두 차례의 코너는 모두 둔각이다.Optionally, both turns of the Z-shaped extended handle have obtuse angles.

선택적으로, 상기 Z형 확장 핸들의 "Z"형 말단의 바로 앞 쪽에 스토퍼의 중간 수직 세그먼트와 맞물리는 신속 위치 결정 홈이 존재한다.Optionally, immediately forward of the "Z" shaped end of the Z shaped extended handle is a quick locating groove that engages the middle vertical segment of the stopper.

선택적으로, 상기 Z형 확장 핸들의 "Z"형 말단의 바로 위 쪽에는 제 1 나사산 구멍이 구비되며, 상기 스토퍼 상에는 제 1 나사산 구멍 위치에 대응하는 제 2 나사산 구멍이 구비되며, 제 1 나사산 구멍과 제 2 나사산 구멍은 상기 스토퍼를 상기 Z형 확장 핸들과 볼트에 의해 체결한다.Optionally, a first threaded hole is provided immediately above the "Z" shaped end of the Z-shaped extension handle, and a second threaded hole corresponding to the first threaded hole position is provided on the stopper, the first threaded hole and a second threaded hole to fasten the stopper to the Z-shaped extension handle by bolts.

선택적으로, 스토퍼 또한 Z자 형상이며, 각 벤딩 각이 모두 직각이다.Optionally, the stopper is also Z-shaped, and each bending angle is all right angles.

선택적으로, 상기 Z형 확장 핸들의 외표면에는 두 개의 위치가 교차하는 제 1마이크로 반원형 오목 홈이 구비되고, 상기 스토퍼의 외표면에는 마찬가지로 두 개의 위치가 교차하는 제 2마이크로 반원형 오목 홈이 구비되며, 상기 제 1 마이크로 반원형 오목 홈 및 상기 제 2 마이크로 반원형 오목 홈은 동일 수명편에 위치하지 않으며, 상기 제 1 마이크로 반원형 오목 홈과 상기 제 2 마이크로 반원형 오목 홈은 함께Z형상 절단 안내 장치의 위치결정을 행한다.Optionally, the outer surface of the Z-shaped extension handle is provided with a first micro semicircular concave groove intersecting two positions, and the outer surface of the stopper is provided with a second micro semicircular concave groove similarly intersecting two positions, , the first micro semi-circular concave groove and the second micro semi-circular concave groove are not located on the same life piece, and the first micro semi-circular concave groove and the second micro semi-circular concave groove are together for positioning of the Z-shaped cutting guide device. do

선택적으로, 본 출원은 또한 골과 수술 로봇을 제공하고, 로봇 아암 및 상기 골과 Z형 절삭 안내 장치를 포함하고, 상기 로봇 아암은 능동 및 수동 두 개의 모드들 사이에서 전환할 수 있고, 두 개의 상호 전환을 이용하여 상기 골과 수술 로봇 Z형 절단 안내 장치를 구동하여 절단면의 정확한 위치결정을 달성한다.Optionally, the present application also provides a bone and a surgical robot, comprising a robot arm and the bone and a Z-shaped cutting guide device, wherein the robot arm is capable of switching between active and passive two modes, and two By using mutual conversion, the Z-shaped cutting guide device of the bone and surgical robot is driven to achieve accurate positioning of the cutting surface.

종래의 기술과 비교하여, 본원 발명의 유리한 효과는, 본원 출원의 신속 장착 플랜지 정면의 신속 장착 플랜지는 핀 구멍 등 등변 삼각형에 대향하는 세 개의 접시 머리 관통 구멍으로 구성된 등변 삼각형을 구비하면서, 접시 머리 볼트를 통해 상기 접시 머리 관통 구멍을 통해 신속 장착 플랜지와 기계 아암 단부끼리를 막아 넣어, 힘이 균일하게 유지되고, 신속 장착 플랜지 윗면의 공간을 충분히 절약하는 등 등변 삼각형을 제공하며, 본 발명의 제Z형 확장 핸들의 두 각각이 둔각을 가지며, 전체 Z형 절단 안내 장치를 방사상으로 팽창시켜 조작자에게 더 많은 작업 공간을 남기고, 상기 Z형 확장 핸들의 전방에는 신속 위치 결정 카드 홈이 존재하고, 이 신속 위치 결정 스토퍼와 Z형 확장 핸들의 상대적인 위치가 존재하며, 본 출원은 현재의 골과 수술시 발생되는 위치 편차에 대한 전환 장치의 능동적이고 수동적 모드로 인해 상기 장치의 신속 위치 결정 및 안내를 달성하며, 상기 장치는 스위칭 장치를 포함한다. 이러한 구성으로, 조작자에게 보다 뛰어난 동작 모드를 제공하고, 구조가 간단하고 신뢰성이 강하다.Compared with the prior art, the advantageous effect of the present invention is that the quick-mount flange of the front side of the quick-mount flange of the present application has an equilateral triangle composed of three countersunk head through-holes opposite to the pin hole equilateral triangle, while the countersunk head The quick-mount flange and the ends of the machine arm are plugged into each other through the countersunk head through-hole through the bolt, so that the force is maintained uniformly and the space on the upper surface of the quick-mount flange is sufficiently saved, providing an equilateral triangle. Each of the two of the Z-shaped extension handle has an obtuse angle, radially expanding the entire Z-shaped cutting guide device, leaving more work space for the operator, and there is a quick positioning card slot in the front of the Z-shaped extension handle. There is a relative position of the quick positioning stopper and the Z-type extension handle, and the present application achieves rapid positioning and guidance of the device due to the active and passive modes of the conversion device for the current bone and the position deviation generated during surgery and the device includes a switching device. With this configuration, a superior operation mode is provided to the operator, the structure is simple, and the reliability is strong.

도 1은 본 출원의 골과 Z형 절단 안내 장치의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 골과 Z형 절단 안내 장치의 정면도이다.
도 3은 본 출원의 골과 수술 기계에서 기계 팔 말단 인터페이스의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 골과 수술 로봇의 로봇 아암이 신속 장착 플랜지 위치결정과 연결될 때 구조적인 개략도이다.
도 5는 본 출원의 장착베이스의 오목 홈면의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 출원의 장착면의 정면을 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 Z형 확장 핸들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 출원의 제한 핸들의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
[부호의 설명]
1: 신속 장착 플랜지
2: 장착 베이스
3: Z형 확장 핸들
4: 스토퍼
5: 시프트 핸들
6: 실린더 핀
7: 다이아몬드형 핀
8: 가이드 홈
9: 내부 육각 접시 머리 관통 구멍
10: Z형 절삭 및 안내 장치
11: 신속 장착 플랜지
12: 핀 구멍
13: 나사 구멍 A
14: 내부 육각 포켓 다이
15: 기계식 아암
16: 장방형 홈
17: 신속 위치 결정 홈
18: 나사 구멍
19: 나사 구멍
20: 반원형 홈
21: 마이크로반원형 홈
22: 나사 구멍 B1 is a schematic diagram of a bone and Z-shaped cutting guide device of the present application.
2 is a front view of the bone and Z-shaped cutting guide device of the present application.
3 is a schematic diagram of a mechanical arm distal interface in the bone and surgical machine of the present application.
Figure 4 is a structural schematic diagram when the bone of the present invention and the robot arm of the surgical robot are connected with the quick-mount flange positioning.
5 is a perspective view showing the configuration of the concave groove surface of the mounting base of the present application.
6 is a configuration diagram showing the front of the mounting surface of the present application.
7 is a view schematically showing the structure of the Z-shaped extension handle of the present invention.
8 is a diagram schematically showing the structure of the limiting handle of the present application.
[Description of code]
1: Quick-mount flange
2: mounting base
3: Z-type extension handle
4: stopper
5: shift handle
6: cylinder pin
7: diamond pin
8: guide groove
9: inner hexagon countersunk through hole
10: Z-shaped cutting and guiding device
11: quick-mount flange
12: pin hole
13: screw hole A
14: inner hexagonal pocket die
15: mechanical arm
16: rectangular groove
17: quick positioning groove
18: screw hole
19: screw hole
20: semicircular groove
21: micro semicircular groove
22: screw hole B

이하, 본 발명을 첨부 도면 및 특정 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and specific embodiments.

본원에서 설명된 골과 Z형 커팅 가이드 장치(10)는, 일단부에 로봇 아암(15)의 끝에 장착되어 있으며 위치된 신속 설치 플랜지(1), 타단부가 설치 베이스(2)를 탑재되는 신속 위치 결정 구조에 의해 빠르게 위치 결정되는 설치 베이스(2)와, 상단부에서 Z형 확장 핸들(3)이 고정 연결되는 설치 베이스(2)와, 요동 블레이드에 비해 약간 넓고 블레이드가 통과하는 가이드 홈(8)을 갖는 Z형 확장 핸들(3)과, 유지 고정구(4)의 중앙으로 개구하는 Z형 확장 핸들(3)을 포함한다.The bone and Z-shaped cutting guide device 10 described herein has a quick installation flange 1 mounted and positioned at one end of a robot arm 15, and a quick installation base 2 mounted at the other end. An installation base (2) that is quickly positioned by the positioning structure, an installation base (2) to which the Z-shaped extension handle (3) is fixedly connected at the upper end, and a guide groove (8) that is slightly wider than the oscillating blade and passes through the blade ) and a Z-shaped extended handle 3 opening to the center of the holding fixture 4.

Z형의 절삭 및 안내 장치(10)의 신속한 이동을 용이하게 하기 위하여, Z형의 확장 핸들(3)에는 이동 레버(5)가 나사 결합된다.To facilitate quick movement of the Z-shaped cutting and guiding device 10, a shift lever 5 is screwed into the Z-shaped extension handle 3.

이 급속 착 플랜지(1)는 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이 홈 형상을 가지며, 이는 신속 장착 플랜지(1)의 바로 표면에 제공된 세 개의 핀 구멍(12)을 포함하며, 이 세 개의 핀 구멍(12)들의 위치는 등변삼각형 형상을 가지며, 신속 위치 핀, 원통형 핀(6)및 마름모 핀(7)과 각각 대응한다. 신속 장착 플랜지(1)와 로봇 아암(15)의 단부 인터페이스를 정확히 억지 끼워맞춤하도록 정점상에 위치된 급속 포지셔닝 핀; 린드리컬 핀(6)과 마름모 핀(7)은 바닥 모서리의 2개의 핀 구멍에 각각 장착되고, 일 면의 2핀 위치 결정 원리로 장착 베이스(2)를 신속하게 위치 정한다.This quick-mount flange 1 has a groove shape as shown in Figs. 3 and 4, and includes three pin holes 12 provided on the immediate surface of the quick-mount flange 1, and these three pins The positions of the holes 12 have an equilateral triangle shape and correspond to the quick locating pin, the cylindrical pin 6 and the diamond pin 7, respectively. a quick positioning pin located on the apex to precisely press-fit the quick-mount flange 1 and the end interface of the robot arm 15; Lindrical pins 6 and rhombic pins 7 are respectively mounted in two pin holes at the bottom edge, and position the mounting base 2 quickly with the one-sided two-pin positioning principle.

이 급속 장착 플랜지(1)의 정면에는 또한 핀 구멍 등의 이등변 삼각형으로부터 막히며, 세 개의 헤드관통 구멍(11)으로 이루어진 등변 삼각형이 구비되어 있고, 이 세 개의 헤드웨이 볼트는 각각 헤드 관통 구멍(11)을 통해 뚫려 있으며, 급속 장착 플랜지(1)와 기구 아암(15)의 말단 단부와의 인터록킹이 가능하여 힘이 균일하게 유지되고, 급속 장착 플랜지(1)의 상면이 절약된다.The front side of this quick mounting flange 1 is also blocked from isosceles triangles such as pin holes, and is equipped with an equilateral triangle composed of three head through holes 11, and these three headway bolts are respectively head through holes ( 11), which allows interlocking of the quick-mount flange 1 with the distal end of the instrument arm 15 to keep the force uniform and save the upper surface of the quick-mount flange 1.

신속 장착 플랜지(1)의 양 면에는 장착 베이스(2)를 신속 장착 플랜지(1)에 고정시키기 위한 2개의 나사 구멍 A(13)가 제공된다.On both sides of the quick-mount flange (1) are provided two screw holes A (13) for fixing the mounting base (2) to the quick-mount flange (1).

상기 신속 설치 플랜지(1)의 상면에는 3개의 핀 홀(12), 3개의 침전헤드 통공(11)및 2개의 나사산 홀 A(13)가 동일 원주 상에 위치한다; 구멍(12), 카운터헤드 관통 구멍(11), 나사 구멍 A(13)가 인접하는 양자 사이의 각도는 45°이며, 이 설계는 가공 정밀도를 확보하면서 가공 정밀도를 확보할 수 있다.On the upper surface of the quick installation flange 1, three pin holes 12, three settling head through holes 11 and two threaded holes A 13 are located on the same circumference; The angle between the adjacent holes 12, the counterhead through hole 11, and the screw hole A 13 is 45°, and this design makes it possible to ensure processing accuracy while ensuring processing accuracy.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장착 베이스(2)는 신속 장착 플랜지(1)와 실질적으로 동일한 형상을 가지며, 신속 장착 플랜지(1)와 고정 연결되고, 장착 베이스(2)의 리세스면에 2개의 핀 구멍이 존재하며, 각각의 핀 구멍과 마름모 핀의 억지로 끼워맞춤되며, 2개의 핀 구멍과 장착 베이스(2)의 둥근 중심 사이의 연결 각도가 90°이며, 신속 장착 플랜지(1)의 바로 표면을 완전히 사용할 수 있는 핀 구멍을 완전히 사용할 수 있다.5 and 6, the mounting base 2 has substantially the same shape as the quick-mounting flange 1, is fixedly connected with the quick-mounting flange 1, and has a recess in the mounting base 2. There are two pin holes on the face, each pin hole and the rhombus pin are forcibly fitted, the connection angle between the two pin holes and the round center of the mounting base (2) is 90°, and the quick-mount flange (1 ), the pin hole can be fully used by the surface of the pin.

장착 베이스(2)의 요홈에는 Z형 확장 핸들(3)을 장착 베이스(2)에 고정하기 위해 내부 육각 접시 머리 볼트와 상호 맞물리기 위해 두 개의 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(9)이 제공되며; 장착 베이스(2)의 정면에는 2개의 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(14)이 설치되어 있고, 이 정면의 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(14)은 내부 육각 접시 머리 볼트를 통해 장착 베이스(2)를 로봇 아암(15)의 단부 인터페이스에 고정하고; 상기 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(9)과 상기 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(14)의 나사 구멍이 대면하고, 서로 90°로 연결된다. 장착 베이스(2)의 정면에는, 내부 육각 접시 머리 관통 구멍(9)이 관통할 수 있도록 하는 직사각형 홈(16)이 동시에 설치되어 있다. 상기 장방형 홈(16)의 4개의 정점에는 밀링 공정에서 직각 각으로만 유사하기 때문에, 원통형 홈에 의한 직각 가공 및 불편함을 배제할 수 있으므로 3/4 원통형 홈이 구비되고; Z형의 확장 핸들(3)과 장착 베이스(2)의 신속 위치설정에 유용하다.The groove of the mounting base 2 is provided with two internal hexagon countersunk head through holes 9 for interlocking with the internal hexagon countersunk head bolts for fixing the Z-shaped extension handle 3 to the mounting base 2; The front side of the mounting base 2 is provided with two inner hexagonal countersunk through-holes 14, and the inner hexagonal countersunk through-holes 14 on the front side connect the mounting base 2 through the inner hexagonal countersunk bolts. fixed to the end interface of the robot arm 15; The screw holes of the inner hexagon countersunk head through hole 9 and the inner hexagon countersunk head through hole 14 face each other and are connected at 90 degrees to each other. The front face of the mounting base 2 is simultaneously provided with a rectangular groove 16 through which the internal hexagon countersunk head through hole 9 can pass. The four vertices of the rectangular groove 16 are provided with 3/4 cylindrical grooves, since they are similar only at right angles in the milling process, eliminating the right angle processing and inconvenience caused by the cylindrical grooves; It is useful for quick positioning of the Z-shaped extension handle (3) and the mounting base (2).

도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, Z형 확장 핸들(3)은 장착 베이스(2)의 오목 홈면의 내부 육각 관통 구멍(9)과 서로 대응하고 볼트를 통해 체결된 2개의 나사산 구멍 B(22)가 장착 베이스(2)의 오목 홈면에 대응하여 구비된 Z형 구조이다. 상기 Z형 확장 핸들(3)의 두 개의 코너는 모두 둔각을 가지며, 이에 따라 전체 Z형 절단 안내 장치를 펼치게 해주며, 조작자에 더 많은 조작 공간을 남겨둘 수 있다. Z형의 확장 핸들(3)의 전방에, 제한부(4)의 중간 수직부와 협력하는 신속 위치 결정 홈(17)이 존재하여, 제한부(4)와 Z형의 확장 핸들(3)의 신속 위치 결정을 달성한다.7 and 8, the Z-shaped extension handle 3 corresponds to the inner hexagonal through hole 9 of the concave groove surface of the mounting base 2 and two threaded holes B ( 22) is a Z-shaped structure provided to correspond to the concave groove surface of the mounting base 2. Both corners of the Z-shaped extension handle 3 have obtuse angles, thereby allowing the entire Z-shaped cutting guide device to be unfolded, leaving more operating space for the operator. At the front of the Z-shaped extended handle 3, there is a quick positioning groove 17 cooperating with the middle vertical portion of the limiting portion 4, so that the limiting portion 4 and the Z-shaped extending handle 3 achieve rapid positioning.

또 Z형 확장 핸들(3)의 상방에는 나사부(18)가 설치되어 있으며, 이 스토퍼에 나사 구멍(18)의 위치에 대응하여 나사 구멍(19)이 설치되어 있으며, 또 Z형 확장 핸들(3)과 볼트에 의해 나사 구멍(18)과 나사 구멍(19)을 통해 로크된다.In addition, a screw portion 18 is provided above the Z-type extension handle 3, and a screw hole 19 is provided in the stopper corresponding to the position of the screw hole 18, and the Z-type extension handle 3 ) and bolts through the screw holes 18 and 19.

또, 스토퍼(4)는 그 절곡부각이 직각으로 구성되어 있다.In addition, the stopper 4 is configured such that its bent angle is a right angle.

상기 Z형 확장 핸들(3)의 외면에는 2개의 위치가 교차하는 반원형 홈(20)이 설치되어 있으며, 상기 축(4)의 외면에는 마찬가지로 2개의 위치가 교차하는 반원형 홈(21)이 설치되어 있으며, 상기 반원형 홈(20)과 상기 마이크로 반원형 홈(21)은 동일한 수평면에 위치하지 않고; 상기 마이크로 반원 홈(20)과 상기 마이크로 반원 홈(21)은 함께 Z형 커팅 안내 장치의 위치를 정한다. 위치 결정중에, 먼저 마이크로 반원 홈(20)과 마이크로 반원 홈(21)의 위치에 프로브 포인트를 사용하여 프로브를 판독한 위치를 읽고, 또한 자세 변환으로 Z형 절단 안내 장치가 전체 공간의 위치를 정한다.A semicircular groove 20 with two intersections is installed on the outer surface of the Z-shaped extended handle 3, and a semicircular groove 21 with two intersections is installed on the outer surface of the shaft 4 as well. The semicircular groove 20 and the micro semicircular groove 21 are not located on the same horizontal plane; The micro semicircular groove 20 and the micro semicircular groove 21 together position the Z-shaped cutting guide device. During positioning, first use the probe points at the positions of the micro semicircular groove 20 and the micro semicircular groove 21 to read the reading position of the probe, and then position the Z-shaped cutting guide device to position the entire space by posture transformation. .

게다가, 본 출원은 골과 수술용 로봇을 제공하는데, 본 수술용 로봇은 상기에 언급된 골과 Z형 절단 안내 장치(10)와, 능동 및 수동 두 개의 모드들 사이에서 스위칭 가능하고, 두 개의 상호 스위칭을 이용하여 골과 수술용 로봇 Z형 절단 안내 장치(10)를 액세스 가능한 로봇 아암(15)을 포함한다; 예를 들면, 수동 모드에서, 수동 구동 기계 아암은 작업 위치 부근으로, 다시 능동 모드로 전환되어, 이 로봇 아암은 알고리즘이 자체 움직임에 따라 절단면의 정확한 위치 결정을 달성한다. 이러한 구성으로, 조작자에게 보다 뛰어난 동작 모드를 제공하고, 구조가 간단하고 신뢰성이 강하다.In addition, the present application provides a bone and surgical robot, which is switchable between the above-mentioned bone and Z-shaped cutting guide device 10 and two active and passive modes, a robot arm 15 capable of accessing the bone and surgical robot Z-shaped cutting guide device 10 using mutual switching; For example, in passive mode, the passively driven mechanical arm moves into the vicinity of the working position and switches back to active mode, whereby the robot arm achieves precise positioning of the cut surface according to its own motion by an algorithm. With this configuration, a superior operation mode is provided to the operator, the structure is simple, and the reliability is strong.

본 출원의 골과 수술용 로봇은 사용 시, 앞서 설명한 방식으로 Z형 절개 가이드(10)를 설치하고, 스토퍼(4)의 노치를 이용하여 잘 절단하는 위치를 결정하고, 조작자는 진자 날을 스토퍼(4)의 노치를 따라 삽입하여 절단 작업을 진행하며, 경험적으로 절삭 속도 및 깊이를 조절하고, 시술이 완료된 후 요동을 뒤집어 로봇 아암(15)을 안전한 위치로 조정할 수 있다.When the bone and surgical robot of the present application is used, the Z-shaped incision guide 10 is installed in the manner described above, the notch of the stopper 4 is used to determine a good cutting position, and the operator inserts the pendulum blade into the stopper It is inserted along the notch of (4) to proceed with the cutting operation, empirically adjusting the cutting speed and depth, and after the procedure is completed, the robot arm 15 can be adjusted to a safe position by reversing the rocking motion.

본 출원의 설계 특징과 유리한 효과는, 세 개의 핀 구멍과 세 개의 접시 머리 구멍 사이에 위치된 3 개의 핀 보어 및 세 개의 핀 구멍 사이의 연결부로 구성된 등변 삼각형의 반대를 포함하며, 상기 핀 구멍은 각각 신속 위치 결정 핀, 실린더 핀 및 다이아몬드형 핀 끼움과 결합하여 마운팅 베이스를 신속하게 위치시킬 수 있으며, 또한, 고정 플랜지와 로봇 아암 단부 인터페이스를 통한 접시 머리 볼트의 통과에 의해 신속 위치 결정 플랜지와 내부링을 체결하여 힘이 균일하게 유지되고 신속한 장착 플랜지의 상부 공간을 절약하는 등 정삼각형과, 세 개의 확장 아암이 둔각으로 되어 전체 Z형 절단 안내 장치를 걸쳐 더욱 잘 전개하기에 충분하며, 또한 Z형 확장 핸들의 전방에는 신속 위치 결정 카드 홈이 존재하고 신속 위치 제한 홀더와 Z형 확장 핸들의 상대적인 위치가 존재하며, 본 출원은 골이 수술의 경우에 뼈 존재를 차단하는 데 있어 왔으며, 기계방향 아암 능동 및 수동 모드의 스위칭(switching)에 의해, 장치는 신속하게 위치 결정 및 안내를 달성하므로, 조작자에게 더 양호한 동작 모드를 제공하고 구조가 단순하고 신뢰성이 높다.The design features and advantageous effects of the present application include the opposite of an equilateral triangle composed of three pin bores located between the three pin holes and the three countersunk head holes and the connection between the three pin holes, wherein the pin holes are Combined with quick locating pin, cylinder pin and diamond pin insert respectively, the mounting base can be quickly positioned, and also by the passage of the countersunk head bolt through the fixed flange and robot arm end interface, the quick locating flange and internal An equilateral triangle, such as tightening rings to keep the force uniform and saving space above the quick-mount flange, and the obtuse angle of the three extension arms is sufficient for better deployment over the entire Z-shape guide, also the Z-shape There is a quick positioning card groove on the front of the extension handle, and there is a relative position of the quick position limit holder and the Z-type extension handle. By switching active and passive modes, the device quickly achieves positioning and guiding, providing an operator with a better operating mode, simple structure and high reliability.

Claims

In the bone and Z-shaped cutting guide device comprising a quick-mount flange (1), an installation base (2), a Z-shaped extension handle (3), and a stopper (4),
One end of the quick-mount flange 1 is mounted on the end of the robot arm for quick positioning through a positioning structure, and the other end of the quick-mount flange 1 mounts the installation base 2, On the installation base 2, the Z-shaped extension handle 3 is fixedly connected, the end of the Z-shaped extension handle 3 is fixedly connected to the stopper 4, and the center of the stopper 4 has a blade A guide groove allowing passage is formed,
The quick-mount flange 1 has a concave groove shape, and the positioning structure includes three pin holes 12 installed on the front face of the quick-mount flange 1, and the pin holes are respectively quick-locating pins. , engaged with the cylinder pin 7 and the diamond-shaped pin 6, the connection line between the three pin holes 12 constitutes an equilateral triangle pointing downward from the vertex, and the connection line between the three pin holes The pin hole located on the vertex of the equilateral triangle is press fit with the quick positioning pin of the quick mounting flange 1 and the robot arm end interface, and the 2 on the base of the equilateral triangle constituted by the connecting line between the three pin holes. The two pin holes engage with the cylinder pin 7 and the diamond-shaped pin 6, respectively,
The front side of the quick mounting flange 1 further includes three countersunk head through holes 11, and an equilateral triangle composed of connecting lines between the three countersunk head through holes 11 forms the three pin holes 12. The three countersunk head bolts pass through the three countersunk head through-holes 11 and fasten the quick-mount flange 1 to the end interface of the robot arm 15. make it,
On the front side of the quick-mount flange 1, there are further two arranged threaded holes 13 for fastening the installation base 2 on the quick-mount flange 1,
The three pin holes 12, the three countersunk through holes 11 and the two threaded holes 13 on the front of the quick-mount flange 1 are located on the same circumference, and the angle between them is 45°. ,
The mounting base 2 has substantially the same shape as the quick-mounting flange 1, and has two pin holes on one side of the concave groove, respectively, the cylinder pin 7 and the diamond-shaped pin 6 characterized in that the connection angle between the two pin holes and the center of the mounting base 2 is 90 °.
Bone and Z-cut guiding devices.

According to claim 1,
Characterized in that the shift handle 5 is installed on the middle portion of the Z-shaped extension handle 3 by means of a screw.
Bone and Z-cut guiding device.

According to claim 1,
On the concave groove surface of the installation base 2, there are two first inner hexagon countersunk heads used to engage with the inner hexagon countersunk head bolts to fix the Z-shaped extension handle 3 on the installation base 2. characterized in that a through hole (9) is provided
Bone and Z-cut guiding device.

According to claim 3,
The front side of the mounting base 2 is provided with two second inner hexagonal countersunk head through holes 14, and the second inner hexagonal countersunk head through holes 14 provided on the front face pass through inner hexagonal countersunk head bolts. characterized in that the installation base (2) is fixed on the end interface of the robot arm (15)
Bone and Z-cut guiding devices.

According to claim 4,
The screw holes of the first inner hexagonal countersunk head through hole 9 and the second inner hexagonal countersunk head through hole 14 face opposite to each other, and a gap between the two first inner hexagonal countersunk head through holes 9 is formed. Characterized in that the connection line between the connection line and the two second inner hexagonal plate head through holes 14 form 90 ° to each other
Bone and Z-cut guiding devices.

According to claim 5,
A rectangular concave groove 16 is installed on the front of the installation base 2, and the bottom of the rectangular concave groove 16 allows the first inner hexagon countersunk through hole 9 to pass through. doing
Bone and Z-cut guiding device.

According to claim 6,
Characterized in that a 3/4 cylindrical groove is provided at the four vertices of the rectangular concave groove 16
Bone and Z-cut guiding device.

According to claim 3,
The entire Z-shaped extension handle 3 has a Z-shaped structure, and two threaded holes 22 are installed corresponding to the cross section where the Z-shaped extension handle 3 engages with the installation base 2, and the screw thread The hole 22 corresponds to the first hexagon plate head through hole 9 of the concave groove of the installation base 2, and fastens the installation base 2 to the Z-shaped extension handle 3 through a bolt. characterized by
Bone and Z-cut guiding devices.

According to claim 1,
Characterized in that both corners of the Z-shaped extended handle (3) are obtuse angles
Bone and Z-cut guiding devices.

According to claim 3,
Characterized in that there is a quick positioning groove that engages with the middle vertical segment of the stopper (4) immediately in front of the “Z” shaped end of the Z-shaped extended handle (3).
Bone and Z-cut guiding device.

According to any one of claims 1 to 10,
A first threaded hole 18 is provided just above the "Z"-shaped end of the Z-shaped extension handle 3, and a second threaded hole 18 corresponding to the position of the first threaded hole 18 is provided on the stopper 4. A threaded hole 19 is provided, and the first threaded hole 18 and the second threaded hole 19 fasten the stopper 4 to the Z-shaped extension handle 3 by bolts. doing
Bone and Z-cut guiding devices.

According to any one of claims 1 to 10,
The stopper 4 is also Z-shaped, characterized in that each bending angle is all right angles
Bone and Z-cut guiding device.

According to any one of claims 1 to 10,
The outer surface of the Z-shaped extended handle 3 is provided with a first micro semicircular concave groove 20 at which two positions intersect, and the outer surface of the stopper 4 similarly has a second microcircular groove 20 at which two positions intersect. A semicircular concave groove 21 is provided, and the first micro semicircular concave groove 20 and the second micro semicircular concave groove 21 are not located on the same horizontal plane, and the first micro semicircular concave groove 20 and Characterized in that the position of the Z-shaped cutting guide device is determined by the second micro semicircular concave groove (21)
Bone and Z-cut guiding device.

In bone and surgical robots,
It includes a robot arm (15) and the bone and Z-shaped cutting guide device according to any one of claims 1 to 10, wherein the robot arm has two modes, active and passive, and uses two mutual conversions. to drive the bone and surgical robot Z-shaped cutting guide device
Bone and surgical robots.

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