一種立式移動穿刺機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及手術器械技術領域，特別涉及一種立式移動穿刺機器人。
【背景技術】
[0002]傳統的穿刺手術是由醫生人工進行完成或采用簡易固定裝置，存在著明顯的缺點，比如:專科醫生需要長時間的培訓，手術方法技巧性強，手術風險性高;手術時間長操作復雜時醫生容易疲勞，人手操作不穩定嚴重影響手術質量，增加患者手術風險。簡易固定裝置與床或超聲探頭等設備固定連接，活動范圍較小，不能夠滿足快速移動和多角度定位的要求，并且調節速度、運動穩定性和精度有限，增加手術難度和風險。
[0003]近年來，微創手術技術不斷發展，醫生對于在手術中可對患處定位精確并且平穩靈活的穿刺設備具有很大需求。目前所提出的微創穿刺手術機器人主要是各種多關節串聯機械臂，可以實現多自由度多角度方位的穿刺，但是由于采用的是手動或電動操作調整，運動控制復雜，運動精度對模型的準確性依賴較大，運動靈活性低，使得穩定性和精度有限，并且響應定位不夠迅速。
[0004]專利201510091184.1涉及了一種具有圓弧支架的穿刺手術機器人裝置，采用圓弧支架提高了多位置適應性穿刺，具有運動平穩、快速和結構緊湊等優點，但受限于圓弧支架的體積和形狀，穿刺位置和角度不能靈活多變，只能胸腔外部以圓弧半徑上活動，有很多位置和角度無法實現，例如在胸腔外對其進行水平穿刺很難實現，并且體積較大，要在手術床很大且平整位置才能安裝。由此可見，穿刺設備的缺陷給臨床使用帶來很多不便，影響使用效果。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提供了一種立式移動穿刺機器人，穿刺位置和角度靈活多變，能實現多角度和多方式的穿刺，定位精度高，運動平穩速度快，體積小，操作方便。
[0006]該立式移動穿刺機器人包括:
[0007]底盤平臺2、升降機構、旋轉機構6、傾斜角度調節機構、平移機構和穿刺執行機構；
[0008]所述升降機構與所述旋轉機構6連接，所述升降機構安裝于底盤平臺2上，所述旋轉機構6安裝在升降機構頂端，所述傾斜角度調節機構安裝在所述旋轉機構6上;或，所述旋轉機構6安裝于底盤平臺2上，所述升降機構安裝在所述旋轉機構6頂端，所述傾斜角度調節機構安裝在所述升降機構上；
[0009]所述升降機構用于通過升降對穿刺位置的高度進行調整；
[0010]所述旋轉機構6用于通過水平旋轉對傾斜角度調節機構、平移機構和穿刺執行機構的周向角度進行調節；
[0011]所述傾斜角度調節機構用于對穿刺位置的傾斜角度進行調節；
[0012]所述平移機構安裝在所述傾斜角度調節機構上，用于對穿刺執行機構的水平位置進行調整；
[0013]所述穿刺執行機構安裝在平移機構上，用于進行穿刺操作。
[0014]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0015]腳輪I，安裝于底盤平臺2底部，用于移動穿刺機器人。
[0016]在一個實施例中，所述腳輪I上安裝有鎖止器件，用于通過鎖止腳輪I對穿刺機器人進行固定。
[0017]在一個實施例中，所述腳輪I的數量多于3個。
[0018]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0019]移動平臺，安裝于底盤平臺2底部，用于移動穿刺機器人。
[0020]在一個實施例中，所述升降機構包括第一電機3、套筒4和推桿5;
[0021]所述第一電機3安裝在套筒4上，所述推桿5安裝于套筒4內，所述第一電機3用于驅動推桿5在套筒4內上下移動。
[0022]在一個實施例中，所述旋轉機構6包括盤式電機61和旋轉盤62;
[0023]所述盤式電機61固定在推桿5上，所述盤式電機61用于通過帶動旋轉盤62進行旋轉，對傾斜角度調節機構、平移機構和穿刺執行機構的周向角度進行調節。
[0024]在一個實施例中，所述傾斜角度調節機構包括第二電機7和安裝板8;
[0025]所述第二電機7安裝在旋轉盤62上；
[0026]所述安裝板8與第二電機7之間通過旋轉軸連接；
[0027]所述第二電機7用于通過驅動旋轉軸旋轉，帶動安裝板8傾斜，對穿刺位置的傾斜角度進行調節。
[0028]在一個實施例中，所述傾斜角度調節機構還包括支撐塊18;
[0029]所述支撐塊18安裝在旋轉盤62上，所述支撐塊18與旋轉軸活動連接，用于通過旋轉軸支撐安裝板8、平移機構和穿刺執行機構。
[0030]在一個實施例中，所述平移機構包括第一絲桿螺母機構9、第三電機10和滑塊17;[0031 ]所述第一絲桿螺母機構9安裝在安裝板8上；
[0032]所述第三電機10安裝于第一絲桿螺母機構9的一端；
[0033]所述第一絲桿螺母機構9的絲桿貫穿所述滑塊17;
[0034]所述第三電機10用于通過驅動第一絲桿螺母機構9的絲桿旋轉，使滑塊17沿著第一絲桿螺母機構9的絲桿平移。
[0035]在一個實施例中，所述穿刺執行機構包括第二絲桿螺母機構11、穿刺針13、移動滑塊14和推進電機16;
[0036]所述第二絲桿螺母機構11安裝于滑塊17上，隨著滑塊17的移動而移動；
[0037]所述推進電機16安裝于所述第二絲桿螺母機構11一端；
[0038]所述第二絲桿螺母機構11的絲桿貫穿所述移動滑塊14;
[0039]所述穿刺針13安裝于所述移動滑塊14上；
[0040]所述推進電機16用于通過驅動第二絲桿螺母機構11的絲桿旋轉，使移動滑塊14沿著第二絲桿螺母機構11的絲桿平移，同時帶動穿刺針13平移。
[0041 ]在一個實施例中，所述穿刺執行機構還包括:
[0042]旋轉電機15，安裝于所述移動滑塊14上，所述旋轉電機15用于驅動穿刺針13進行旋轉。
[0043]在一個實施例中，該立式移動穿刺機器人還包括:
[0044]托架12，安裝在第二絲桿螺母機構11上，用于支撐穿刺針13。
[0045]在本實用新型實施例中，穿刺機器人通過升降機構可以實現快速升降，相比液動或氣動方式更為平穩，運動定位精度高，響應靈敏;采用旋轉和傾斜角度調節機構可以實現多角度多方位的穿刺方式進行穿刺，本實用新型結構緊湊，運動平穩，能實現多角度多方式的穿刺，可用于腫瘤消融、組織活檢、近距離粒子植入等各類穿刺操作，具有定位精度高，運動平穩速度快，操作方便等優點。
[0046]另外，采用腳輪或移動平臺，可以便于在床邊移動，為機器人選擇合適的位置。
【附圖說明】
[0047]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0048]圖1是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人整體結構示意圖；
[0049]圖2是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的升降機構示意圖；
[0050]圖3是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的旋轉機構示意圖；
[0051]圖4是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的傾斜角度調節機構示意圖；
[0052]圖5是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的平移機構示意圖；
[0053]圖6是是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人的穿刺機構和托架示意圖。
【具體實施方式】
[0054]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0055]現有的穿刺手術機器人，具有如下缺點:運動控制復雜，運動精度對模型的準確性依賴較大，運動靈活性低，穩定性和精度有限，響應定位不夠迅速，穿刺位置和角度不能靈活多變等。本實用新型提出一種立式移動穿刺機器人，可以克服現有技術中存在的缺點。
[0056]圖1是本實用新型實施例提供的一種立式移動穿刺機器人整體結構示意圖，如圖1所示，該立式移動穿刺機器人包括:底盤平臺2、升降機構、旋轉機構6、傾斜角度調節機構、平移機構和穿刺執行機構；
[0057]其中，升降機構與旋轉機構6連接，升降機構安裝于底盤平臺2上，旋轉機構6安裝在升降機構頂端，傾斜角度調節機構安裝在旋轉機構6上;或，旋轉機構6安裝于底盤平臺2上，升降機構安裝在旋轉機構6頂端，傾斜角度調節機構安裝在升降機構上；
[0058]所述升降機構用于通過升降對穿刺位置的高度進行調整；
[0059]所述旋轉機構6用于通過水平旋轉對傾斜角度調節機構、平移機構和穿刺執行機構的周向角度進行調節；
[0060]所述傾斜角度調節機構用于對穿刺位置的傾斜角度進行調節；
[0061]所述平移機構安裝在所述傾斜角度調節機構上，用于對穿刺執行機構的水平位置進行調整；
[0062]所述穿刺執行機構安裝在平移機構上，用于進行穿刺操作。
[0063]下面對所有結構進行詳細說明。
[0064]具體實施時，為了使該穿刺機器人能夠更好的移動，在底盤平臺2的底部安裝有腳輪1，可以實現穿刺機器人的整體移動。為了在移動時使穿刺機器人保持平衡，腳輪I的個數需多于3個，可以為4個。另外，腳輪I上安裝有鎖止器件，在確定穿刺機器人在床邊的位置后，通過鎖止腳輪I對穿刺機器人進行固定。
[0065]除上述安裝腳輪I外，還可以在底盤平臺2的底部安裝移動平臺，同樣能夠使穿刺機器人更好的移動。
[0066]具體實施時，為了調整穿刺針在不同高度上進行穿刺，所述升降機構可以包括第一電機3、套筒4和推桿5;第一電機3安裝在套筒4上，推桿5安裝于套筒4內，通過第一電機3驅動推桿5，使推桿5可以在套筒4內上下移動，如圖2所示，圖中箭頭表示運動方向。
[0067]具體實施時，為了實現穿刺機器人上半部周向角度的調整，所述調節旋轉機構6可以包括盤式電