[发明专利]一种主从一体型外科手术机器人系统

说明书

技术领域：

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体的说涉及一种外科手术机器人系统。

背景技术：

医疗机器人具有定位准确、运行稳定、灵巧性强、工作范围大、不怕辐射和感染等优点，广泛的应用于各种手术中。医用机器人不仅可以协助医生完成手术部位的精确定位，而且可以实现手术最小损伤，提高疾病诊断、手术治疗的精度与质量，提高手术安全，缩短治疗时间，降低医疗成本。近年来其研究已经成为机器人应用的新领域。

外科手术机器人的使用，有助于提高外科医生手术的精度，解决外科医生手部的颤抖、疲劳、肌肉神经的反馈、是医生能够在最舒适的状态下进行手术操作，对于提高手术成功率、减轻患者痛苦具有重要价值。目前，外科手术机器人一般采用主从遥控作业方式，现有的外科手术机器人系统中的主操作手和从端手术器械相互独立，两者之间通过网络进行通信。由于网络通信时延的存在，降低了手术操作过程中的可靠性和稳定性。因此，为了避免现有技术中存在的问题予以改进。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种主从一体型外科手术机器人系统，其克服了主从外科手术机器人系统通信时延的问题，提高了手术操作过程的可靠性和安全性。

本发明的技术解决措施如下：一种主从一体型外科手术机器人系统，包括摆位装置，所述摆位装置通过摆位固定座与伸缩装置相连，所述伸缩装置的一端设置有主操作手，另一端设置有从端手术器械，所述主操作手通过主手连接件与伸缩装置连接，主操作手通过支撑架设置在主手连接件的下方，所述从端手术器械通过手持滑台与伸缩装置连接，所述从端手术器械通过手术器械连接座设置在手持滑台的一侧，所述伸缩装置内部设置有驱动装置，所述驱动装置接收主操作手的编码器发出的信号。

作为上述技术方案的优选，所述的伸缩装置为两个平行设置的平行四连杆机构组成，包括上横杆、侧横杆、长连杆、短连杆和连杆托架，所述侧横杆贴合在所述上横杆长度方向的两侧，并通过销轴与横杆连接，所述横杆与侧横杆所围合的空间内设置有长连杆和短连杆，所述长连杆和短连杆的一端分别铰接在连杆托架的两端，所述长连杆的另一端通过销轴与横杆相连，所述短连杆的另一端通过销轴与横杆和侧横杆相连。

作为上述技术方案的优选，所述的主手连接件通过销轴与所述伸缩装置的上横杆和侧横杆的一端相连。

作为上述技术方案的优选，所述的手持滑台通过销轴与所述伸缩装置的上横杆和侧横杆的另一端相连。

作为上述技术方案的优选，所述的手持滑台的底端设置有夹持从端手术器械的手持套管夹。

作为上述技术方案的优选，所述的摆位固定座与伸缩装置的连杆托架固定联接。

作为上述技术方案的优选，所述的摆位装置包括卡槽、摆座、第一关节、第一连杆、第二关节、第二连杆和第三关节，所述摆座通过卡槽设置在手术床上，卡槽固定在所述摆座的顶端面上，所述摆座上设置有第一关节，第一关节通过旋转轴和一对轴承与第一连杆连接，所述第一连杆上还设置有第二关节，第二关节通过旋转轴与一对轴承与第一连杆连接，所述第一关节设置在第一连杆的底端面上，第二关节设置在第一连杆的顶端面上，所述第二关节的侧上方设置有第三关节，所述第二关节与第三关节之间设置有第二连杆，所述第二连杆为平行四边形机构。

作为上述技术方案的优选，所述的第二连杆通过销轴与所述第二关节与第三关节连接，所述第三关节通过旋转轴与一对轴承与摆位固定座连接。

作为上述技术方案的优选，所述的手术器械连接座通过卡扣卡设在所述手持滑台上。

本发明的有益效果在于：外科手术机器人系统采用主从一体型结构形式，主操作手直接通过机械装置将运动传递给从端手术器械，避免了两者之间的通信延时，提高了手术操作的安全性和稳定性。其中，主操作手具有足够的工作空间，伸缩装置和摆位装置可以满足术前摆位的要求，从端手术器械可以做到快速更换，可以满足临床手术的实际要求，与现有技术相比有如下优点：

1.所述的主操作手和从端手术器械是一体的，即主操作手和从端手术器械通过伸缩装置连接在一起，主操作手的运动可以直接带动从端手术器械的运动，主操作手运动时，通过设置在伸缩装置内部的驱动装置采集主操作手编码盘的信号，然后驱动装置给从端手术器械的电机发送指令，使从端手术器械运动。

2.所述伸缩装置为平行四边形机构，可以使得手术器械的末端为远心不动点，即在伸缩装置的作用下，无论从端手术器械如何运动，手术过程中其末端的位置保持不变。