一种穿刺手术机器人系统.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611021686.8 (22)申请日 2016.11.21 (71)申请人 北京工业大学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号 (72)发明人 刘润田 郭军 康存锋 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 刘萍 (51)Int.Cl. A61B 17/34(2006.01) A61B 10/02(2006.01) (54)发明名称 一种穿刺手术机器人系统 (57)摘要 本发明涉及一种穿刺手术机器人系统， 医师 可以通过操作机

2、械臂定位肿瘤位置和进针角度， 辅助穿刺手术。 该系统从下到上包括定位板(1)、 升降定位底座(2)、 支柱(3)、 三座标机械臂(4)和 两轴转台(5)， 两轴转台(5)包括转台W(24)和转 台V(25)； 升降定位底座位于定位板上方， 导轨 (6)安装于第二固定板(7)上表面上， 升降板(8) 通过直线轴承(9)与导轨接触并可在导轨上滑 动， 第一固定板(10)下表面安装于导轨上， 减速 电机(11)安装于第一固定板上表面上并通过丝 杠(12)与位于升降板上的螺母连接， 支柱下表面 安装于第一固定板(10)上表面上， 第三固定板 (15)安装于支柱上表面上， 连杆(16)通过转轴 (17)

3、与第三固定板链接。 权利要求书1页 说明书2页 附图4页 CN 106580405 A 2017.04.26 CN 106580405 A 1.一种穿刺手术机器人系统， 其特征在于： 机器人本体从下到上包括定位板(1)、 升降定位底座(2)、 支柱(3)、 三座标机械臂(4)和 两轴转台(5)， 两轴转台(5)包括转台W(24)和转台V(25)； 定位板通过胶水固定于地面上， 升 降定位底座位于定位板上方， 导轨(6)安装于第二固定板(7)上表面上， 升降板(8)通过直线 轴承(9)与导轨接触并可在导轨上滑动， 第一固定板(10)下表面安装于导轨上， 减速电机 (11)安装于第一固定板上表面上

4、并通过丝杠(12)与位于升降板上的螺母连接， 脚轮(13)安 装于升降板四个角上； 支柱下表面安装于第一固定板(10)上表面上， 第三固定板(15)安装 于支柱上表面上， 连杆(16)通过转轴(17)与第三固定板链接， 显示器(18)安装于连杆上； 三 座标机械臂X轴导轨(19)安装于第三固定板下表面上， Z轴导轨(20)垂直于X轴导轨安装于X 轴滑块(21)上， Y轴导轨(22)垂直于X轴Z轴所在平面安装于Z轴滑块(23)上， 转台W(24)安装 于Y轴末端， 转台V(25)通过第一连接件(26)安装于转台W输出轴上且其转轴与转台V转轴正 交， 手爪(27)通过第二连接件(28)安装于转台V

5、输出轴上。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106580405 A 2 一种穿刺手术机器人系统 技术领域 0001 本发明涉及一种穿刺手术辅助定位机器人， 医师可以通过操作机械臂定位肿瘤位 置和进针角度， 辅助其进行穿刺手术。 背景技术 0002 穿刺术是现代外科手术中较为普遍的技术， 在肿瘤治疗、 检等领域尤为广泛。 然而 目前公知的穿刺术主要依赖于医生手术技能， 穿刺准确性和成功率完全依赖医生经验， 难 以克服抖动等因素带来的误差， 同时由于器械的限制难以准确执行预定轨迹， 造成重复扫 描重复穿刺， 成功率低， 病人痛苦大。 发明内容 0003 为了简化穿刺术流程， 提高穿刺术精

6、度及成功率， 本设计提出一种五轴机械臂辅 助穿刺系统以提升效率减轻病人痛苦。 0004 本设计解决其技术问题所采用的技术方案是： 0005 机器人本体从下到上包括定位板(1)、 升降定位底座(2)、 支柱(3)、 三座标机械臂 (4)和两轴转台(5)， 两轴转台(5)包括转台W(24)和转台V(25)； 定位板通过胶水固定于地面 上， 升降定位底座位于定位板上方， 导轨(6)安装于第二固定板(7)上表面上， 升降板(8)通 过直线轴承(9)与导轨接触并可在导轨上滑动， 第一固定板(10)下表面安装于导轨上， 减速 电机(11)安装于第一固定板上表面上并通过丝杠(12)与位于升降板上的螺母连接，

7、 脚轮 (13)安装于升降板四个角上； 支柱下表面安装于第一固定板(10)上表面上， 第三固定板 (15)安装于支柱上表面上， 连杆(16)通过转轴(17)与第三固定板链接， 显示器(18)安装于 连杆上； 三座标机械臂X轴导轨(19)安装于第三固定板下表面上， Z轴导轨(20)垂直于X轴导 轨安装于X轴滑块(21)上， Y轴导轨(22)垂直于X轴Z轴所在平面安装于Z轴滑块(23)上， 转台 W(24)安装于Y轴末端， 转台V(25)通过第一连接件(26)安装于转台W输出轴上且其转轴与转 台V转轴正交， 手爪(27)通过第二连接件(28)安装于转台V输出轴上。 0006 本设计的有益效果是，

8、机械臂可以根据肿瘤位置信息准确将手抓定位于病灶上 方， 并且摆动置所需角度， 医生可在手爪辅助下实施精确穿刺操作。 附图说明 0007 图1是本设计总体视图 0008 图2是升降定位底座局部图 0009 图3是显示器局部图 0010 图4是三座标机械臂局部图 具体实施方式 0011 医师将机器人系统推到定位板上方， 减速电机工作推动升降板抬起同时带动脚轮 说 明 书 1/2 页 3 CN 106580405 A 3 抬起， 使得固定板2下表面与定位板相接触完成机器人的定位， 而后医师在显示器上设定手 术方案， 三座标机械臂及两轴转台根据医师设定将手爪移动至病灶上方， 最后医师在手爪 辅助下完成

9、穿刺手术操作。 0012 机器人本体从下到上包括定位板(1)、 升降定位底座(2)、 支柱(3)、 三座标机械臂 (4)和两轴转台(5)， 两轴转台(5)包括转台W(24)和转台V(25)； 定位板通过胶水固定于地面 上， 升降定位底座位于定位板上方， 导轨(6)安装于第二固定板(7)上表面上， 升降板(8)通 过直线轴承(9)与导轨接触并可在导轨上滑动， 第一固定板(10)下表面安装于导轨上， 减速 电机(11)安装于第一固定板上表面上并通过丝杠(12)与位于升降板上的螺母连接， 脚轮 (13)安装于升降板四个角上； 支柱下表面安装于第一固定板(10)上表面上， 第三固定板 (15)安装于支

10、柱上表面上， 连杆(16)通过转轴(17)与第三固定板链接， 显示器(18)安装于 连杆上； 三座标机械臂X轴导轨(19)安装于第三固定板下表面上， Z轴导轨(20)垂直于X轴导 轨安装于X轴滑块(21)上， Y轴导轨(22)垂直于X轴Z轴所在平面安装于Z轴滑块(23)上， 转台 W(24)安装于Y轴末端， 转台V(25)通过第一连接件(26)安装于转台W输出轴上且其转轴与转 台V转轴正交， 手爪(27)通过第二连接件(28)安装于转台V输出轴上。 说 明 书 2/2 页 4 CN 106580405 A 4 图1 说 明 书 附 图 1/4 页 5 CN 106580405 A 5 图2 说 明 书 附 图 2/4 页 6 CN 106580405 A 6 图3 说 明 书 附 图 3/4 页 7 CN 106580405 A 7 图4 说 明 书 附 图 4/4 页 8 CN 106580405 A 8