[发明专利]一种主从同构遥操作骨折复位机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种主从同构遥操作骨折复位机构，属于外科医疗器械领域。

背景技术

传统的骨折复位方法是医生凭借经验人工切开复位，这种复位方法使闭合性骨折人为的变成开放式骨折。切开的部位暴露在空气中，容易使患者血运遭到破坏，引起骨折端坏死，造成骨折的迟愈合甚至不愈合。由于手术操作时间较长，增加了医生的工作强度，复位效果很难保证。髓内钉技术解决了上述问题，但是医生在术中需要不断对患者进行X射线照射，医生及病人受到大量的射线辐射。由于术中获得的是二维信息，难以实现精确复位。另外，术后容易产生旋转，引起骨折复位不良。骨折复位的系统的出现解决了这些问题。在目前的研究中，新西兰奥克兰大学的Gramham A.E.在文献“基于路径规划工具的并联长骨复位机器人设计”中公开了股骨干骨折复位系统，中国的一些专利如“骨折复位器(20081005456.3)”等，都属于此类研究，目前的研究成果存在着不够智能、可操作性不强等问题。

主从遥操作机构可以使操作者真实地感受到机构末端与被操作物体及环境的相互作用，广泛应用于工业控制、航空航天、军事和遥外科医疗等领域。在目前的研究中，Shigeki Kudomi等在文献“液压并联力觉显示‐通过扰动观测器提高主从系统的可操作性及应用”中公开了一种基于液压的并联主从遥操作机构，Gong Mingde等在文献“基于状态观测器的6自由度并联遥操作手的位置控制器”中公开了一种6自由度并联机构，都属于此类研究，目前的研究成果存在着操作精度不高、实时性不强等问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提出了一种主从同构遥操作骨折复位机构，辅助医生实现骨折复位的功能。

本发明的目的是这样实现的：

一种主从同构遥操作骨折复位机构，它包括框架组件、2个并联平台组件、上平台连接板9、操作手柄组件、2个固定组件、控制器15、6个运动组件和24条液压管26组成；它们之间的位置连接关系是：操作手柄组件位于一并联平台组件的上平台中部，2个固定组件位于另一并联平台组件的上部，2个并联平台组件置于框架组件上平面，控制器15和6个运动组件置于框架组件的中部平面，上平台连接板与一并联平台组件的上平台固连，液压管与运动组件中的液压缸和并联平台组件中的液压缸相连通。

所述的框架组件包括底部支撑架1、U形架2、支撑框架连接板3和4个万向轮4，其间关系是：底部支撑架1与U形架2、U形架2与支撑框架连接板3、底部支撑架1与4个万向轮4之间分别通过普通螺栓连接；该底部支撑架1是由多个杆状结构件组成的立方体框架结构，用于支撑机构本体及放置其它构件，该U形架2为U形结构件，用于连接底部支撑架1与支撑框架连接板3，该支撑框架连接板3为矩形板状结构件，用于连接固定组件，该万向轮4是市购普通万向轮，用于为机构提供支撑及移动功能；

所述的并联平台组件包括上平台5、12个万向铰6、6个液压缸7和下平台8，上平台5、下平台8分别与万向铰6的一端固连，液压缸7的两端分别与万向铰6的另一端固连，该上平台5是圆板状件、下平台8是圆环状结构件，用于支撑并联平台，该万向铰6是一种市购普通万向铰，用于连接液压缸7与上平台5、下平台8；该液压缸7是一种市购普通液压缸，用于为并联平台组件的其它部件提供支撑；

所述的上平台连接板9一端与第一并联平台组件的上平台5固连，另一端与一个固定组件连接，该上平台连接板9是一端带有凸台的板状结构件，用于连接并联平台组件和固定组件；

所述的操作手柄组件包括操作手柄10和操作按钮11，操作手柄10与一并联平台组件的上平台5相连，操作按钮11与操作手柄10的端部固连，该操作手柄10是一个一端带有圆盘的圆柱状结构件，用于手持操作该并联平台组件，该操作按钮11是一种市购普通按钮，用于控制控制器15的电源的通断；

所述的固定组件包括固定底板12、2个底板连接块13和2个弯杆14，其间关系是：固定底板12分别与支撑框架连接板3、上平台连接板9连接，底板连接块13嵌入固定底板12的凹槽中，并通过普通螺栓与固定底板12固连，弯杆14与底板连接块13固连，该固定底板12为两端带有凹槽的板状结构件，用于固定底板连接块13，该底板连接块13为带有螺纹孔的立方体结构，用于连接固定底板12与弯杆14，弯杆14为一端为弧形的杆状结构件，用于连接固定断骨的固定钉；

所述的控制器15与底部支撑架1固连，该控制器15是一种市购普通控制器，用于采集编码器18、行程开关19、液压传感器25的信号及控制直流电机17运动；