[发明专利]末端夹持装置及机器人末端执行器定位方法

说明书

本发明提供了一种末端夹持装置及机器人末端执行器定位方法，所述用于机器人种牙手术中的末端夹持装置包括：固定结构和立体框架；所述固定结构的内表面与待夹持的牙科种植手机的外表曲面完全贴合，用于固定所述牙科种植手机；所述立体框架的一端与所述固定结构连接，另一端与机器人机械臂末端连接。本发明提供的用于机器人种牙手术中的末端夹持装置，能够将牙科种植手机稳固地固定在机器人机械臂末端，从而方便进行机器人辅助种牙手术。

技术领域

本发明涉及医疗机器人技术领域，具体涉及一种用于机器人种牙手术中的末端夹持装置及机器人末端执行器定位方法。

背景技术

口腔种牙手术是在狭小空间内局部麻醉下的精密操作，医生需要手持种植手机将与人体骨质兼容的种植体植入缺牙区的牙槽骨内。经过一段时间，当人工牙根与牙槽骨密合后，再在人工牙根上制作牙冠。

影响手术效果的关键是种植体的植入精度，而由于口腔的非直视环境、操作空间狭小以及医生缺乏经验等因素，造成手术的失败率较高。因此，高精度的机器人辅助种牙手术成为当前的研究热点。机器人运动平稳、定位精度高，再配合精密的视觉导航系统，相当于“手眼结合”，扩展了牙科种植医生的能力范围。

目前，在机器人辅助种牙手术中一般会使用现成的牙科种植手机，然而这种牙科种植手机原本是设计给医生手持使用的，其几何外形不规则很难安装在机器人的末端。机器人集成商自行设计并加工种植手机的成本又太高，目前缺少一种合适的解决方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于机器人种牙手术中的末端夹持装置。

具体地，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于机器人种牙手术中的末端夹持装置，包括：固定结构和立体框架；

所述固定结构的内表面与待夹持的牙科种植手机的外表曲面完全贴合，用于固定所述牙科种植手机；

所述立体框架的一端与所述固定结构连接，另一端与机器人机械臂末端连接。

进一步地，所述固定结构包括第一固定块和第二固定块；

所述第一固定块和所述第二固定块用于配合固定所述牙科种植手机；所述第一固定块和所述第二固定块的内表面与牙科种植手机的外表曲面完全贴合。

进一步地，所述立体框架包括：凹槽结构、连接梁、支撑梁、法兰盘以及标记点坐标系平面结构；

所述连接梁用于连接所述凹槽结构和所述法兰盘；

所述支撑梁用于支撑所述标记点坐标系平面结构且与所述法兰盘连接；

所述凹槽结构用于与所述固定结构连接，所述法兰盘用于与所述机器人机械臂末端连接。

进一步地，所述凹槽结构与所述固定结构相匹配，所述固定结构内嵌固定在所述凹槽结构内。

进一步地，所述固定结构通过卡接的方式内嵌固定在所述凹槽结构内。

进一步地，所述固定结构上设置第一螺纹孔，所述凹槽结构上设置有与所述第一螺纹孔匹配的第二螺纹孔；通过紧定螺钉穿过所述第二螺纹孔和所述第一螺纹孔将所述固定结构内嵌固定在所述凹槽结构内。

进一步地，所述法兰盘上设置有一个定位孔和若干个螺纹孔，所述定位孔用于将所述法兰盘与所述机器人机械臂末端进行定位对准；所述螺纹孔用于将所述法兰盘与所述机器人机械臂末端进行固定。

进一步地，所述标记点坐标系平面结构包括第一标记点坐标系平面，所述第一标记点坐标系平面上贴附有至少3个第一标记点，所述至少3个第一标记点用于确定所述第一标记点所在的空间坐标系。