[实用新型]一种磁共振兼容的气动穿刺手术机器人

权利要求书

1.一种磁共振兼容的气动穿刺手术机器人，其特征在于，包括依次相连的定位模块(1)、穿刺定向模块(2)、进针模块(3)；

其中，定位模块(1)用于实现穿刺针(3-7)在磁共振成像设备中沿轴向、径向与周向的移动定位；

穿刺定向模块(2)用于调整定位穿刺针(3-7)的穿刺角度；

进针模块(3)用于实现对穿刺针(3-7)进针与退针运动的自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种磁共振兼容的气动穿刺手术机器人，其特征在于，所述定位模块(1)包括无杆气缸(1-1)、直线导轨(1-3)、环形导轨(1-8)、升降机构及第一气缸(1-13)；

其中，所述无杆气缸(1-1)及直线导轨(1-3)平行且相对设置于磁共振成像设备的床板两侧，无杆气缸(1-1)及直线导轨(1-3)上分别设置有相适配的无杆气缸滑块(1-2)及直线导轨滑块(1-4)；无杆气缸滑块(1-2)及直线导轨滑块(1-4)上各设置有一个支架(1-7)，两侧支架(1-7)分别通过连接板(1-5)固定于无杆气缸滑块(1-2)及直线导轨滑块(1-4)上；环形导轨(1-8)安装于两侧支架(1-7)上，且环形导轨(1-8)所在平面垂直于无杆气缸(1-1)的中心轴线；

环形导轨(1-8)上设置有两个环形导轨滑块(1-9)，两个环形导轨滑块(1-9)之间通过滑块连杆(1-10)铰接；升降机构的上平台安装于其中一个环形导轨滑块(1-9)前侧，且升降机构的升降轨迹线经过环形导轨(1-8)的圆心；另一个环形导轨滑块(1-9)及其相近一侧的支架(1-7)前侧分别设置有第一L型连接块(1-12)、第二L型连接块(1-6)，第一气缸(1-13)的活塞杆顶端及缸筒末端分别铰接于第一L型连接块(1-12)及第二L型连接块(1-6)上，通过第一气缸(1-13)的伸缩控制两个环形导轨滑块(1-9)沿环形导轨(1-8)的滑动。

3.根据权利要求2所述的一种磁共振兼容的气动穿刺手术机器人，其特征在于，所述升降机构采用剪叉式升降机(1-11)。

4.根据权利要求2所述的一种磁共振兼容的气动穿刺手术机器人，其特征在于，所述穿刺定向模块(2)包括底板(2-1)、转轴(2-2)、两个轴承支座(2-3)、第二气缸(2-5)、第三气缸(2-14)、连杆传动机构及壳体(2-16)；

其中，两个轴承支座(2-3)通过底板(2-1)固定于升降机构的下平台底部，转轴(2-2)水平安装于两个轴承支座(2-3)上，且转轴(2-2)的前端延伸至轴承支座(2-3)外；转轴(2-2)的支撑段上沿转轴(2-2)的直径方向安装有转轴连杆(2-4)，转轴连杆(2-4)的顶端与第二气缸(2-5)的活塞杆顶端铰接；第二气缸(2-5)的缸筒铰接于底板(2-1)上，通过第二气缸(2-5)的伸缩控制转轴(2-2)的转动；

连杆传动机构包括第一连杆(2-6)、第二连杆(2-7)、第三连杆(2-8)、第四连杆(2-9)、第五连杆(2-10)、第六连杆(2-11)、推杆(2-15)，其中第一连杆(2-6)、第二连杆(2-7)、第三连杆(2-8)、第四连杆(2-9)、第五连杆(2-10)、第六连杆(2-11)之间相互平行；第一连杆(2-6)、第二连杆(2-7)长度相同，第三连杆(2-8)、第四连杆(2-9)长度相同，第五连杆(2-10)、第六连杆(2-11)长度相同；

第一连杆(2-6)及第二连杆(2-7)相对设置于转轴(2-2)的延伸段两侧，第一连杆(2-6)及第二连杆(2-7)的一端固定于转轴(2-2)上，另一端向前方延伸；第一连杆(2-6)及第二连杆(2-7)的延伸端之间从后往前依次设置有第一U型连接块(2-12)、第二U型连接块(2-13)，第一U型连接块(2-12)及第二U型连接块(2-13)均开口向下且并列设置；第一U型连接块(2-12)的开口两侧分别与第一连杆(2-6)、第二连杆(2-7)铰接，第二U型连接块(2-13)的开口两侧分别与第一连杆(2-6)、第二连杆(2-7)铰接；第三气缸(2-14)的缸筒沿第二连杆(2-7)的长度方向固定于第二连杆(2-7)的内侧，推杆(2-15)的两端分别与第三气缸(2-14)的活塞杆顶端、第一U型连接块(2-12)的中部铰接，通过第三气缸(2-14)的伸缩带动第一U型连接块(2-12)的转动；

第三连杆(2-8)及第四连杆(2-9)相对设置于第一U型连接块(2-12)及第二U型连接块(2-13)两侧顶部，从而构成两个相同的平行四杆机构，实现从第一U型连接块(2-12)到第二U型连接块(2-13)的传动；

第三连杆(2-8)及第四连杆(2-9)的前端分别与壳体(2-16)左右两侧上部铰接；第五连杆(2-10)及第六连杆(2-11)的一端分别与第二U型连接块(2-13)两侧中部铰接，第五连杆(2-10)及第六连杆(2-11)的另一端分别与壳体(2-16)左右两侧下部铰接，再次构成两个相同的平行四杆机构，实现从第二U型连接块(2-13)到壳体(2-16)的传动。