[发明专利]一种介入手术机器人的主端控制器

权利要求书

1.一种介入手术机器人的主端控制器，其特征在于，包括：支撑与张紧机构(5)，主梁(6)，主滑轨(7)，两个主端操作装置，两个测力支撑基座(3)和两个直线检测机构(4)；每个测力支撑基座(3)包括：控制器支撑座(3-1)、支撑座滑轨、测力传感器(3-5)和传感器固定基座(3-7)；支撑座滑轨包括相互滑动配合的滑块和滑轨；

所述主滑轨(7)固定在主梁(6)上，直线检测机构(4)和支撑与张紧机构(5)固定在主梁(6)的纵向两端，两个直线检测机构(4)相互平行设置在主梁(6)的同一端，令直线检测机构(4)所在端为前端，支撑与张紧机构(5)所在端为后端；直线检测机构(4)和支撑与张紧机构(5)之间设置两个同步带，形成两个同步带传送机构；

每个同步带上对应固定一个测力支撑基座(3)，每个测力支撑基座(3)滑动配合卡套在所述主滑轨(7)上，每个所述测力支撑基座(3)上安装有主端操作装置，导管和导丝一端均支撑在支撑与张紧机构(5)上，导管的另一端支撑在一个主端操作装置上并通过该主端操作装置控制其前后移动和旋转运动，导丝的另一端支撑在另一个主端操作装置上并通过该主端操作装置控制其前后移动和旋转运动，导管同轴套装在导丝上，且控制导丝的主端操作装置位于控制导管的主端操作装置之前；测力传感器(3-5)两端分别固定在控制器支撑座(3-1)和传感器固定基座(3-7)上，控制器支撑座(3-1)固定在滑块上，传感器固定基座(3-7)固定在滑轨上；

当主端操作装置沿所述主滑轨(7)直线运动时，带动对应的所述测力支撑基座(3)沿所述主滑轨(7)滑动，同步带随所述测力支撑基座(3)在主滑轨(7)上滑动，带动对应的直线检测机构(4)转动并检测和记录对应的主端操作装置直线运动的位移；

当介入手术机器人端检测到其上的导管和/或导丝直线运动的驱动力时，将驱动力的大小F1传输给外部控制单元，外部控制单元控制对应的所述直线检测机构(4)堵转并产生堵转力矩，从而通过同步带转化为操作者操作的直线阻力，其中，直线阻力的大小为F2；

当传感器固定基座(3-7)相对控制器支撑座(3-1)发生位移时，测力传感器(3-5)检测到控制器支撑座(3-1)及其上安装的主端操作装置沿主滑轨(7)直线运动的驱动力并传输给外部控制单元，外部控制单元对比该驱动力的大小F3和介入手术机器人端检测到直线运动的驱动力的大小F1是否相等，当F3和F1不相等时，外部控制单元控制调节直线检测机构(4)的堵转力矩，直至F3和F1相等。

2.如权利要求1所述的介入手术机器人的远程操作装置，其特征在于，所述支撑与张紧机构(5)包括：导管支撑座(5-1)，同步带轴承B(5-3a)，同步带轴承C(5-3b)，同步带固定座C(5-4a)，同步带固定座D(5-4b)，导管支撑座支架(5-5)，导管支撑座连接角(5-6)，张紧机构基座(5-7)，定位套筒C(5-8a)，定位套筒D(5-8b)，同步带轮B(5-9)，同步带轴(5-10)和主梁连接角B(5-11)；

所述张紧机构基座(5-7)通过主梁连接角B(5-11)固定在主梁(6)上，两个同步带轮B(5-9)通过键连接同轴固定在同步带轴(5-10)上，两个同步带轮B(5-9)关于主梁(6)左右对称，每个同步带轮B(5-9)的两侧均设置定位套筒C(5-8a)和定位套筒D(5-8b)，定位套筒C(5-8a)和定位套筒D(5-8b)同轴套装在同步带轴(5-10)上，用于从同步带轮B(5-9)的两侧对其轴向限位；同步带固定座C(5-4a)和同步带固定座D(5-4b)设置在主梁(6)的横向两侧，且其上分别开设一个通孔，两个通孔同轴，同步带轴(5-10)两端分别通过同步带轴承B(5-3a)和同步带轴承C(5-3b)支撑在同步带固定座C(5-4a)和同步带固定座D(5-4b)的通孔中；同步带固定座C(5-4a)和同步带固定座D(5-4b)均固定在张紧机构基座(5-7)上，通过前后微调同步带固定座C(5-4a)和同步带固定座D(5-4b)的固定位置以调节支撑与张紧机构(5)和直线检测机构(4)之间的距离，进而调节安装在支撑与张紧机构(5)和直线检测机构(4)上的同步带的张紧程度；导管支撑座连接角(5-6)的一端固定在张紧机构基座(5-7)上，导管支撑座连接角(5-6)的另一端、导管支撑座支架(5-5)和导管支撑座(5-1)从下往上依次固定，导管支撑座(5-1)上端用于支撑导管和导丝。