專利名稱：一種主從式遙操作血管介入手術機器人的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療機器人，屬于醫療器械技術領域，具體來說，是一種采用主從操作模式的血管介入手術機器人，用于輔助醫生進行血管介入手術。
背景技術：
現代外科手術朝著微創的方向發展，代替了傳統的“開放”手術，以微小的創傷實現治療。血管介入手術就是其中一個重要分支，醫生通過操控導管(一種帶有剛性的軟管)在人體血管內運動，對病灶實施治療，達到栓塞畸形血管、溶解血栓、擴張狹窄血管等目的，具有出血少、創傷小、并發癥少、安全可靠、術后恢復快等優點。在現有技術中，醫生徒手操作導管，存在明顯的弊端，如醫生在射線環境下工作，長期操作對身體傷害大；現有方法技巧性強、風險高，手術培訓時間長；操作復雜、手術時 間長、醫生容易疲勞影響手術質量。而采用機器人技術與血管介入技術結合，是解決上述問題的重要途徑。目前，國外在該領域已經研制出了輔助醫生手術的機器人，但是價格昂貴，操作流程復雜，不利于醫生培訓與推廣，不是國內當前迫切需要的技術。因此，開展符合國內需求的血管介入手術機器人研究具有實際的意義。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提出一種結構簡單、體積小、操作靈活、符合醫生操作習慣的血管介入手術機器人，用于輔助醫生進行血管介入手術。一種主從式遙操作血管介入手術機器人，包括主端操控機構、從端推進機構與PMAC控制器。其中，主端操控機構包括機架、旋轉模塊、直線運動模塊與運動轉換模塊；所述機架包括底座與兩支架；兩支架豎直固定在底座上表面前后；直線運動模塊包括直線光軸與滑塊A ;直線光軸兩端分別與兩支架相連，且與水平面平行；滑塊A套接在直線光軸上；所述旋轉模塊包括旋轉檢測編碼器A與操作手柄；旋轉檢測編碼器A固定在滑塊A上，旋轉檢測編碼器A的旋轉軸穿過滑塊A，與操作手柄固連；通過旋轉檢測編碼器A檢測操作手柄的旋轉運動，獲得操作手柄的運動信息。運動轉換模塊包括固定支座、傳動支座、傳動線、傳動軸與旋轉檢測編碼器B ;其中，固定支座與傳動支座分別設置于底座上表面，位于直線光軸下方，且分別位于直線光軸前后；固定支座與傳動支座上分別軸接有一個傳動軸；所述傳動線一端與滑塊A固連，另一端繞過兩傳動軸后與滑塊A固連；旋轉檢測編碼器B的旋轉軸與兩傳動軸中的一個固連；通過旋轉檢測編碼器B檢測與其相連傳動軸的旋轉運動，獲得該傳動軸的運動信息。所述從端推進機構包括軸向進給模塊、周向旋轉模塊、機架、套管。其中，軸向進給模塊包括旋轉大盤、步進電機A、傳動齒輪副、摩擦滾輪組、摩擦輪、摩擦輪安裝臺、定位齒輪與夾緊彈簧；其中，旋轉大盤豎直設置在機架上，旋轉大盤后側面上方通過電機支架固定安裝有步進電機A;摩擦輪安裝臺與摩擦輪均為兩個，兩摩擦輪安裝臺上各軸接一個水平設置的摩擦輪，兩摩擦輪間相互貼合；兩摩擦輪周向上對稱開有導管引導槽，用來夾緊定位導管；上述兩摩擦輪通過由主齒輪A、主齒輪B與兩個副齒輪構成的傳動齒輪副與步進電機A相連；其中，主齒輪A與步進電機A輸出軸固連，主齒輪B軸接在電機支架上；主齒輪A與主齒輪B嚙合，兩個副齒輪分別同軸固定連接在兩個摩擦輪上；兩個副齒輪分別與主齒輪A與主齒輪B嚙合；兩個摩擦輪安裝臺固定安裝在旋轉大盤上設置的支撐臺上；且旋轉大盤的軸線過兩摩擦輪上導管引導槽處夾緊的導管中心點。 所述周向旋轉模塊包括步進電機B、主動齒輪、中間齒輪、旋轉主軸、主軸前支撐與主軸后支撐；主軸前支撐與主軸后支撐均安裝在機架上表面；旋轉主軸水平設置，穿過主軸前支撐與主軸后支撐，與主軸前支撐與后支撐軸接；主動齒輪與中間齒輪相互嚙合，位于主軸前支撐與主軸后支撐間；其中，中間齒輪同軸固定套接在旋轉主軸上，主動齒輪與固定在旋轉大盤前側面的步進電機B輸出軸同軸固連；上述軸向進給模塊與周向旋轉模塊間通過旋轉主軸后端面與旋轉大盤前側面固連實現軸向進給模塊與周向旋轉模塊以及機架三者間的相互定位，且使旋轉大盤、旋轉主軸同軸，且旋轉大盤與旋轉主軸的軸線過兩摩擦輪上導管引導槽處夾緊的導管中心點；所述套管固定套接在旋轉主軸內部，與旋轉主軸同軸； 套管后端穿過旋轉大盤。所述PMAC控制器用來采集主端操作機構發送的操作手柄轉動的運動信息以及傳動軸轉動的運動信息，得到操作手柄轉動的轉動方向與速度、以及傳動軸轉動方向與速度，發送給上位機進行顯示，并分別控制步進電機A與步進電機B按照操作手柄和傳動軸轉動的方向與速度運動，且滑塊A在直線光軸上的移動方向與速度同導管的進給運動方向與速度相同；由此實現主端操控機構與從端推進機構間的對應控制。本發明的優點在于1、本發明血管介入手術機器人采用主從遙操作方式輔助醫生實施手術，通過從端推進機構實現導管的軸向進給運動和周向旋轉運動，在手術室內代替醫生把持導管；從而將醫生從手術室內解脫出來，在沒有射線輻射的手術室外，通過主端操控裝置，實現對導管推進機構的遙操作，可以避免醫生受射線輻射，而且機器人把持導管，操作穩定、可靠、精度聞，有利于提聞手術質量；2、本發明血管介入手術機器人采用PMAC多軸運動控制卡作為控制器，處理主端操控裝置旋轉檢測編碼器的信號，在發送指令控制從端推進機構跟隨主端的運動，使得主端醫生的操作在手術室內的導管復現，就像醫生把持導管操作的效果相同。
圖1為本發明血管介入手術機器人整體結構框圖；圖2為本發明血管介入手術機器人中主端操控機構結構示意圖；圖3為本發明血管介入手術機器人中從端推進機構結構示意圖。圖中1-主端操控機構2-從端推進機構3-PMAC控制器4-大盤支撐5-微動開關101-機架102-旋轉模塊103-直線運動模塊104-運動轉換模塊 IOla-底座IOlb-支架102a-旋轉檢測編碼器A102b-操作手柄103a-直線光軸103b_滑塊A104a-固定支座104b-傳動支座104c-調整支架104d_滑軌104e-滑塊B·
104f-調整螺釘104g_傳動線104h_傳動軸104 -旋轉檢測編碼器B201-軸向進給模塊 202-周向旋轉模塊203-機架204-套管205-導管支撐架201a-旋轉大盤201b_步進電機A201c-傳動齒輪副201d-摩擦滾輪組 201e_摩擦輪201f-摩擦輪安裝臺20 Ig-定位齒輪201h-夾緊彈簧201i_導管引導槽201j-支撐臺202a-步進電機B202b-主動齒輪202c-中間齒輪202d_旋轉主軸202e-主軸前支撐202f_主軸后支撐 205a-導管支撐孔
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。本發明主從式遙操作血管介入手術機器人，如圖1所示，包括，主端操控機構1、從端推進機構2、PMAC控制器3 ;主端操控機構I作為醫生的操作端；從端推進機構2作為機器人的執行機構，在手術室內代替醫生把持導管，完成導管的運動功能；PMAC控制箱3用來實現主端操控機構I與從端推進機構2間的信息傳遞，從而使從端導管推進機構2按照主端操控機構I的運動信息進行運動。上述主端操控機構I包括機架101、旋轉模塊102、直線運動模塊103與運動轉換模塊104。所述機架101包括底座IOla與兩支架IOlb ;兩支架IOlb豎直固定在底座IOla上表面前后兩端處。直線運動模塊103包括直線光軸103a與滑塊A103b ;直線光軸103a具有兩根，兩端分別與兩支架IOlb相連；兩根直線光軸103a相互平行，且均與水平面平行設置；滑塊A103b套接在兩根直線光軸103a上，使滑塊A103b可沿直線光軸103a軸線方向滑動；本發明中滑塊A103b通過直線軸承與直線光軸103a滑動連接，有利于減小滑塊A103b與直線光軸103a間的摩擦阻力。所述旋轉模塊102包括旋轉檢測編碼器A102a與操作手柄102b ;旋轉檢測編碼器A102a固定在滑塊A102b上，旋轉檢測編碼器A102a的旋轉軸穿過滑塊A103b,與位于滑塊A103b另一側的操作手柄102b固連,使操作手柄102b與旋轉檢測編碼器A102a間軸向相對定位；由此沿直線光軸103a軸向推拉操作手柄102b可使旋轉模塊102與滑塊A103b作為一個整體的模塊可以在直線光軸103a軸向上運動，等價于導管的軸向進給運動；而旋轉操作手柄102b，可帶動旋轉檢測編碼器A102a旋轉軸旋轉，等價于導管的周向旋轉運動；通過旋轉檢測編碼器A102a檢測操作手柄102b的旋轉運動，獲得操作手柄102b的運動信息(包括操作手柄102b的轉動方向、脈沖量與脈沖速度)。上述沿直線光軸103a軸向推拉操作手柄102b的直線運動，可通過運動轉換模塊104轉換為旋轉運動。運動轉換模塊104包括固定支座104a、傳動支座104b、調整支架104c、滑軌104d、滑塊B104e、調整螺釘104f、傳動線104g、傳動軸104h與旋轉檢測編碼器Β104 ;其中，滑軌104d固定安裝在底座IOla上表面，位于直線光軸103a下方；滑塊B104e采用燕尾滑塊，滑動連接在滑軌104d上，可沿滑軌104d滑動；固定支座104a與傳動支座104b分別位于直線光軸103a前后兩端處；固定支座104a與底座IOla上表面固連，傳動支座104b與滑塊B104e固連，可隨滑塊B104e共同滑動；固定支座104a與傳動支座104b上分別軸接有一個傳動軸104h，兩傳動軸104h軸線位于同一水平面上，軸線平行，且均與直線光軸103a垂直。所述傳動線104g —端與滑塊A103b固連,另一端繞過兩傳動軸104h后同樣與滑塊A103b固連。所述調整支架104c固定安裝在底座IOla上表面上，調整螺釘104f螺紋連接在調整支架104c上，且調整螺釘104f的末端與滑塊B104e貼合，由此通過旋轉調 整螺釘104f可推動滑塊B104e與傳動支座104b —同沿滑軌104d向后運動，從而使傳動線104g處于張緊狀態，其張緊程度可通過調整螺釘104f進行調節。旋轉檢測編碼器B104i的旋轉軸與兩傳動軸104h中的一個固連。通過上述結構，當沿直線光軸103a軸向推拉操作手柄102b使旋轉模塊102與滑塊A103b整體的模塊可在直線光軸103a軸向上進行直線運動時，可帶動張緊狀態下的傳動線104g直線運動，最后轉換為兩傳動軸104h的旋轉運動；由此通過旋轉檢測編碼器B104i便可檢測與其相連傳動軸104h的旋轉運動，獲得該傳動軸104h的運動信息(包括操作手柄102b的轉動方向、脈沖量與脈沖速度)。所述從端推進機構2包括軸向進給模塊201、周向旋轉模塊202、機架203、套管204。其中，機架203為板狀結構，上表面安裝有軸向進給模塊201和周向旋轉模塊202。軸向進給模塊201和周向旋轉模塊202具體結構以及軸向進給模塊201、周向旋轉模塊202與機架203三者間的連接方式如下軸向進給模塊201包括旋轉大盤201a、步進電機A201b、傳動齒輪副201c、摩擦滾輪組201d、摩擦輪201e、摩擦輪安裝臺201f、定位齒輪201g與夾緊彈簧201h。其中，旋轉大盤201a豎直設置在機架203上，旋轉大盤201a后側面上方通過電機支架固定安裝有步進電機A201b。摩擦輪安裝臺201f為兩個，兩摩擦輪安裝臺201f上各軸接一個水平設置的摩擦輪201e，兩摩擦輪201e間通過夾緊彈簧201h相連，由此通過夾緊彈簧201h使兩摩擦輪201e保持相互貼緊狀態。兩摩擦輪201e周向上開有導管引導槽201i，通過兩摩擦輪201e上的導管引導槽201i可使位于導管引導槽201g中的導管在兩摩擦輪201e間定位夾緊；上述兩摩擦輪201e通過由主齒輪A201cl、主齒輪B201c2與兩個副齒輪201c3構成的傳動齒輪副201c與步進電機A201b相連；其中，主齒輪A201cl與步進電機A201b輸出軸固連，主齒輪B201c2軸接在電機支架上；主齒輪A201cl與主齒輪B201c2嚙合，兩個副齒輪201c3分別同軸固定連接在兩個摩擦輪201e上；兩個副齒輪201c3分別與主齒輪A201cl與主齒輪B201c2嚙合。由此通過上述結構，步進電機A可驅動主齒輪A201cl轉動，從而帶動主齒輪B201c2以及兩個副齒輪201c3轉動，最終通過兩個副齒輪201c3分別帶動兩個摩擦輪201e轉動。為保證兩個摩擦輪201e的對稱安裝，兩個摩擦輪安裝臺201f上分別固定安裝有一個定位齒輪201g，兩個摩擦輪安裝臺201f與兩個定位齒輪201g通過連接軸同軸軸接在旋轉大盤201a上固定設置的支撐臺201 j上，軸接后使兩定位齒輪201g相互嚙合，且旋轉大盤201a的軸線過兩摩擦輪201e上導管引導槽處夾緊的導管中心點。所述周向旋轉模塊202包括步進電機B202a、主動齒輪202b、中間齒輪202c、旋轉主軸202d、主軸前支撐202e與主軸后支撐202f。主軸前支撐202e與主軸后支撐202f均安裝在機架203上表面；旋轉主軸202d水平設置，穿過主軸前支撐202e與主軸后支撐202f，通過軸承與主軸前支撐202e與主軸后支撐間202f軸接，由此通過主軸前支撐202e與主軸后支撐202f對旋轉主軸202d進行支撐，實現旋轉主軸202d在垂直方向上的定位；旋轉主軸202d可通過在外側設計臺階結構與主軸前支撐202e與主軸后支撐202f間軸向定位。主動齒輪202b與中間齒輪202c相互嚙合，位于主軸前支撐202e與主軸后支撐202f間；其中，中間齒輪202c通過鍵連接同軸固定套接在旋轉主軸202d上，主動齒輪202b與固定在 旋轉大盤201a前側面的步進電機B202a輸出軸同軸固連。由此通過步進電機B202a轉動使主動齒輪202b帶動中間齒輪202c轉動，最終帶動旋轉主軸202d轉動。上述軸向進給模塊201與周向旋轉模塊202間通過旋轉主軸202d后端面與旋轉大盤201a前側面固連實現軸向進給模塊201與周向旋轉模塊202以及機架203三者間的相互定位，且定位后需保證旋轉大盤201a、旋轉主軸202d同軸。所述套管204固定套接在旋轉主軸202d內部，與旋轉主軸202d同軸用來支撐并引導導管的進給；套管204后端穿過旋轉大盤201a靠近軸向進給模塊201中兩個摩擦輪201e，由此可提高導管的軸向剛性，避免導管在進給過程中打彎。通過上述結構的從端推進機構2可實現導管的軸向進給與周向旋轉，具體方式為導管的軸向進給導管一端通過兩摩擦輪201e上的導管引導槽201h定位夾緊后，穿入套管204內部；隨后通過步進電機A201b輸出軸轉動可帶傳動齒輪副201c中各個齒輪間聯動，使兩摩擦輪201e轉動，由此帶動導管沿套管204軸向向前運動，由套管204前端伸出，實現導管的進給，最終進入人體血管；相反通過改變步進電機A的轉動方向，便可實現導管的收回。本發明中將套管204前端端部設計為圓面，防止在導管進給過程中套管204前端對人體造成傷害。由于導管是一種帶剛性的軟管，當遇到較大的阻力時會打彎，因此為了便于導管的安裝，避免導管在進給過程中打彎以及偏離兩摩擦輪201e上的導管引導槽，因此，本發明中旋轉主軸202d的截面內徑較大，且在兩摩擦輪201e后部機架203上安裝導管支撐架205，導管支撐架205上端開有導管支撐孔205a，使導管支撐孔205a與兩摩擦輪201e貼合處的導管同軸。導管的旋轉通過步進電機B202a輸出軸轉動使主動齒輪202b帶動中間齒輪202c形成聯動，由此帶動旋轉主軸202d與套管204以及旋轉大盤201a共同轉動，通過旋轉大盤201a的轉動還帶動整個軸向進給模塊201轉動；由于導管被兩摩擦輪201e夾緊，使得導管一同轉動，實現導管的旋轉運動。在導管旋轉的過程中，由于旋轉大盤201a、旋轉主軸202d以及兩摩擦輪201e貼合處的導管同軸，因此整個軸向進給模塊201旋轉過程中，不會對導管與摩擦輪201e間的位置造成影響，同時也不會在旋轉過程中影響導管的進給操作。所述從端推進機構2在不工作的情況下水平放置，但由于軸向進給模塊203的存在造成從端推進機構2的重心位于從端推進機構2的后方，因此在機架203上設置有大盤支撐4，以改善旋轉主軸202d的變形情況。大盤支撐4位于旋轉大盤201a下方，大盤支撐4上開有插銷孔，用來設置插銷，插銷通過軸承插入插銷孔內，由此通過軸承的外表面與旋轉大盤201a接觸，由此使旋轉大盤201a轉動時外圓面不會產生滑動摩擦磨損。所述PMAC控制器3作為主端操控機構I與從端推進機構2間的信息傳遞中間部件，采用多軸運動控制卡，用來采集主端操作機構I發送的操作手柄102b轉動的運動信息以及傳動軸104h轉動的運動信息，并進行處理，得到操作手柄102b轉動的轉動方向與速度、以及傳動軸104h轉動方向與速度(即滑塊A103b在直線光軸103a上的移動方向與速度)，發送給上位機進行顯示，并分別控制步進電機A201b與步進電機B202a按照操作手柄102b和傳動軸104h轉動的方向與速度運動，保證操作手柄102b的轉動方向與速度同導管的旋轉運動方向與轉動速度相同，且滑塊A103b在直線光軸103a上的移動方向與速度同導管的進給運動方向與速度相同；由此實現主端操控機構I與從端推進機構2間的對應控制。當操作手柄102b推拉滑塊A103b在直線光軸103a軸向上運動到極限位置后，需要沿直線光軸103a返回，才能進行下次操作，而在這個過程中，從端推進機構2需要保持靜止狀態，等待主端操控機構I的后續操作。由此本發明中在主端操控機構I上任意位置安 裝有微動開關5，微動開關5與PMAC控制器3相連，通過按下微動開關5向PMAC控制器發送控制信號，控制PMAC控制器3停止對步進電機A201b與步進電機B202a的信號傳輸，此時便可將通過操作手柄102b將滑塊A103b沿直線光軸返回。當抬起微動開關5，便可恢復PMAC控制器3對步進電機A201b與步進電機B202a的信號傳輸，通過PMAC控制器3檢測旋轉檢測編碼器A102a與旋轉檢測編碼器B104i信息，繼續控制從端推進機構2按照主端操控機構I運動。由此通過微動開關5實現主從對應運動與主端操控機構I的空回程運動可靠穩定，能夠簡化主端操控機構I的機構復雜程度。由此，醫生可操作主端操控機構I中的操作手柄102b進行軸向推拉和旋轉運動，代表了導管的軸向進給運動與周向旋轉運動兩個自由度的運動；通過旋轉檢測編碼器A102a與旋轉檢測編碼器B104i采集主端操控機構I的兩個自由度的運動信息，由PMAC控制器3進行獲取，并進行處理后，分別控制從端推進機構2中兩個步進電機按照主端操控機構的兩個自由度的運動信息進行運動；為避免從端推進機構2與手術床以及病人的干涉，在手術時，整個從端推進機構將會與安裝在手術床邊的支撐機械臂連接，懸空設置在病人的上方。本發明所述的主從遙操作血管介入手術機器人，實現了機器人技術與血管介入技術的結合，輔助醫生完成整個血管介入手術。除了在開始將導管導入血管內需要醫生完成夕卜，其他導管的操作都可以通過主端操控裝置I來遙操作完成。
權利要求
1.一種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于包括主端操控機構、從端推進機構與PMAC控制器； 其中，主端操控機構包括機架、旋轉模塊、直線運動模塊與運動轉換模塊；所述機架包括底座與兩支架；兩支架豎直固定在底座上表面前后；直線運動模塊包括直線光軸與滑塊A ;直線光軸兩端分別與兩支架相連，且與水平面平行；滑塊A套接在直線光軸上；所述旋轉模塊包括旋轉檢測編碼器A與操作手柄；旋轉檢測編碼器A固定在滑塊A上，旋轉檢測編碼器A的旋轉軸穿過滑塊A，與操作手柄固連；通過旋轉檢測編碼器A檢測操作手柄的旋轉運動，獲得操作手柄的運動信息； 運動轉換模塊包括固定支座、傳動支座、傳動線、傳動軸與旋轉檢測編碼器B;其中，固定支座與傳動支座分別設置于底座上表面，位于直線光軸下方，且分別位于直線光軸前后；固定支座與傳動支座上分別軸接有一個傳動軸；所述傳動線一端與滑塊A固連，另一端繞過兩傳動軸后與滑塊A固連；旋轉檢測編碼器B的旋轉軸與兩傳動軸中的一個固連；通過旋轉檢測編碼器B檢測與其相連傳動軸的旋轉運動，獲得該傳動軸的運動信息； 所述從端推進機構包括軸向進給模塊、周向旋轉模塊、機架、套管； 其中，軸向進給模塊包括旋轉大盤、步進電機A、傳動齒輪副、摩擦滾輪組、摩擦輪、摩擦輪安裝臺、定位齒輪與夾緊彈簧；其中，旋轉大盤豎直設置在機架上，旋轉大盤后側面上方通過電機支架固定安裝有步進電機A ;摩擦輪安裝臺與摩擦輪均為兩個，兩摩擦輪安裝臺上各軸接一個水平設置的摩擦輪，兩摩擦輪間相互貼合；兩摩擦輪周向上對稱開有導管引導槽，用來夾緊定位導管；上述兩摩擦輪通過由主齒輪A、主齒輪B與兩個副齒輪構成的傳動齒輪副與步進電機A相連；其中，主齒輪A與步進電機A輸出軸固連，主齒輪B軸接在電機支架上；主齒輪A與主齒輪B嚙合，兩個副齒輪分別同軸固定連接在兩個摩擦輪上；兩個副齒輪分別與主齒輪A與主齒輪B嚙合；兩個摩擦輪安裝臺固定安裝在旋轉大盤上設置的支撐臺上；且旋轉大盤的軸線過兩摩擦輪上導管引導槽處夾緊的導管中心點； 所述周向旋轉模塊包括步進電機B、主動齒輪、中間齒輪、旋轉主軸、主軸前支撐與主軸后支撐；主軸前支撐與主軸后支撐均安裝在機架上表面；旋轉主軸水平設置，穿過主軸前支撐與主軸后支撐，與主軸前支撐與后支撐軸接；主動齒輪與中間齒輪相互嚙合，位于主軸前支撐與主軸后支撐間；其中，中間齒輪同軸固定套接在旋轉主軸上，主動齒輪與固定在旋轉大盤前側面的步進電機B輸出軸同軸固連；上述軸向進給模塊與周向旋轉模塊間通過旋轉主軸后端面與旋轉大盤前側面固連實現軸向進給模塊與周向旋轉模塊以及機架三者間的相互定位，且使旋轉大盤、旋轉主軸同軸，且旋轉大盤與旋轉主軸的軸線過兩摩擦輪上導管引導槽處夾緊的導管中心點；所述套管固定套接在旋轉主軸內部，與旋轉主軸同軸；套管后端穿過旋轉大盤； 所述PMAC控制器用來采集主端操作機構發送的操作手柄轉動的運動信息以及傳動軸轉動的運動信息，得到操作手柄轉動的轉動方向與速度、以及傳動軸轉動方向與速度，發送給上位機進行顯示，并分別控制步進電機A與步進電機B按照操作手柄和傳動軸轉動的方向與速度運動，且滑塊A在直線光軸上的移動方向與速度同導管的進給運動方向與速度相同；由此實現主端操控機構與從端推進機構間的對應控制。
2.如權利要求1所述一種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述運動轉換模塊中，將傳動支座固定安裝于一滑塊B上，滑塊B與底座上表面固定的滑軌滑動連接；并在底座上表面安裝調整支架，調整螺釘螺紋連接在調整支架上，且調整螺釘的末端與滑塊B貼合，通過旋轉調整螺釘，推動滑塊B與傳動支座一同沿滑軌向后運動。
3.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述直線光軸至少為2根，相互平行。
4.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述兩傳動軸軸線位于同一水平面上，相互平行，且均與直線光軸垂直。
5.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述兩個摩擦輪安裝臺上分別固定安裝有ー個定位齒輪，兩個摩擦輪安裝臺與兩個定位齒輪通過連接軸同軸軸接在旋轉大盤上固定設置的支撐臺上，軸接后使兩定位齒輪相互嚙合，且兩摩擦輪間通過夾緊彈簧相連。
6.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述旋轉主軸通過軸承與主軸前支撐與主軸后支撐間軸接，且旋轉主軸通過在外側設計臺階結構與主軸前支撐與主軸后支撐間軸向定位。
7.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述套管后端靠近軸向進給模塊中兩個摩擦輪。
8.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述兩摩擦輪后部機架上安裝有導管支撐架，導管支撐架上端開有導管支撐孔，導管支撐孔與兩摩擦輪上導管引導槽處夾緊的導管同軸。
9.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述機架上設置有大盤支撐；大盤支撐位于旋轉大盤下方，大盤支撐上開有插銷孔，用來設置插銷。
10.如權利要求1所述ー種主從式遙操作血管介入手術機器人，其特征在于所述主端操控機構上安裝有微動開關，微動開關與PMAC控制器相連，通過按下微動開關向PMAC控制器發送控制信號，控制PMAC控制器停止對步進電機A與步進電機B的信號傳輸；當抬起微動開關，便可恢復PMAC控制器對步進電機A與步進電機B的信號傳輸。
全文摘要
本發明主從式遙操作血管介入手術機器人，包括主端操控機構、從端推進機構、PMAC控制器；主端操控機構作為醫生的操作端；從端推進機構作為機器人的執行機構，在手術室內代替醫生把持導管，完成導管的運動功能；PMAC控制箱用來實現主端操控機構與從端推進機構間的信息傳遞，從而使從端導管推進機構按照主端操控機構的運動信息進行運動。本發明的優點在于采用主從遙操作方式輔助醫生實施手術，從端推進機構實現導管的軸向進給和周向旋轉運動，在手術室內代替醫生把持導管，將醫生從手術室內解脫出來，在沒有射線輻射的手術室外，主端操控裝置實現對導管推進機構的遙操作，避免醫生受射線輻射；且操作穩定、可靠、精度高，有利于提高手術質量。
文檔編號A61B19/00GK103006327SQ201210510169
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月3日 優先權日2012年12月3日
發明者劉達, 王田苗, 宮明波 申請人:北京航空航天大學