[发明专利]一种CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构

权利要求书

1.一种CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，该机构包括基座、三坐标滑动平台、转角卡盘、RCM机构、进针机构和夹针机构；

所述三坐标滑动平台安装在基座的横梁上实现平台在XYZ坐标系中三个方向的移动，RCM机构的一端通过转角卡盘与三坐标滑动平台中的Y轴模块连接，RCM机构的另一端与进针机构固定连接，转角卡盘的角度根据不同病人的体态进行角度的调整，RCM机构用于调整穿刺针的进针角度；所述夹针机构与进针机构的丝杠螺母副中的螺母固连，夹针机构通过外部的电机驱动实现穿刺针的夹持、释放和重新夹持的功能。

2.如权利要求1所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，调节所述转角卡盘的转角使RCM机构与水平位置呈现的角度为α，α取值范围为间隔为10°的离散角度。

3.如权利要求1或2所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述RCM机构同时绕X方向和Y方向转动，调节穿刺针的进针角度，转动角度θ₁和θ₂的取值范围是±50°，穿刺针绕着针尖位置在锥度为50°的锥体空间内摆动。

4.如权利要求3所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述基座实现机器人在水平方向的粗定位，三坐标滑动平台实现XYZ坐标系中三个方向的精定位，三坐标滑动平台中的Y轴线性模组和Z轴线性模组的组合安装是悬臂结构，Y轴线性模组和Z轴线性模组之间采用三角形加强筋和支撑板连接。

5.如权利要求1所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述夹针机构包括壳体、传动丝、丝壳、丝辊、主动齿轮、从动齿轮、双头丝杠、左旋滑块螺母、右旋滑块螺母、左夹持爪和右夹持爪；

所述传动丝装在丝壳内部，传动丝绕制在活动安装在壳体内部的丝辊上，外部电机的正反转带动传动丝在丝壳内部的正向和反向滑动，进而带动丝辊的正反转动，所述丝辊通过传动轴与主动齿轮固定连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与双头丝杠固定连接，双头丝杠通过轴承支撑在壳体内部，左旋滑块螺母和右旋滑块螺母分别套装在双头丝杠的两端，左夹持爪和右夹持爪对应固定连接在左旋滑块螺母和右旋滑块螺母上且互相嵌入配合，双头丝杠的正反转使得左旋滑块螺母和右旋滑块螺母具有转动的趋势，左夹持爪和右夹持爪限制左旋滑块螺母和右旋滑块螺母的旋转，左夹持爪和右夹持爪相对或反向移动，左夹持爪和右夹持爪相对移动到极限位置后合围形成对穿刺针的夹持，左夹持爪和右夹持爪反向移动到极限位置后合围的范围即穿刺针释放后可自由运动的范围。

6.如权利要求5所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述左夹持爪和右夹持爪的外形为直角结构，右夹持爪为实体结构，左夹持爪具有容纳右夹持爪嵌入的间隙，左夹持爪和右夹持爪之间为滑动配合。

7.如权利要求1所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述左夹持爪和右夹持爪的中心收针部位安装一对针体紧固件，进针紧固件卡装在夹持爪的中心异型槽里面，进针时的穿刺力由针体紧固件与穿刺针的静态摩擦力实现，针体紧固件的材料选用医用橡胶。

8.如权利要求1所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，在右夹持爪上安装穿刺针顶端限位块，穿刺针与夹持爪的相对高度通过垂直方向的螺纹孔调节，调节范围为30mm。

9.如权利要求1所述的CT图像实时引导的肺穿刺机器人本体机构，其特征在于，所述双头丝杠、主动齿轮和从动齿轮用塑料材质，螺母用铝材。