[发明专利]一种移动小车和移动式医疗手术机器人

说明书

本公开实施例提供了一种移动小车和移动式医疗手术机器人，其中，移动小车包括：主体，设置在主体上的移动机构、升降机构和控制器；其中，移动机构，用于响应于来自控制器的第一控制信号，移动主体的位置，响应于来自控制器的第二控制信号，停止主体位置的移动；升降机构，用于响应于来自控制器的第二控制信号，在移动机构停止主体位置的移动后，从主体内部降落至目标体上，并通过磁力吸附目标体，以固定主体位置。本公开实施例升降机构不仅起到支撑稳固作用，还通过磁力将升降机构吸附在目标体上，由于磁力的吸附作用存在，移动小车也不会发生任何倾斜，大大降低了手术过程中产生的误差，提升了医疗手术机器人的操作精度。

技术领域

本公开涉及医疗器械领域，特别涉及一种移动小车和移动式医疗手术机器人。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人在手术医疗行业的发展也越来越成熟，目前已经出现了骨科、腹腔科、神经外科等专用机器人，可有效取代医生根据经验进行的手术操作，提高手术精度，减少对医生个人经验的要求。

目前，常见的移动式医疗手术机器人机构包括机械臂、控制器、导航装置、显示装置等，机械臂用来实现运动功能，导航装置用来统一坐标系，精确计算各个部位的位置，一般以光学传感器为主，控制器和显示装置用来根据X光、CT、核磁等仪器拍摄的图像进行规划计算，以控制机械臂的运动，并在屏幕上实时显示运动轨迹。

为了方便机械臂的位置操作以及整个机器人的移动，一般将控制器和机械臂做成一体，置于移动小车上；小车底部布置升降机构，当医疗手术机器人需要移动位置时，将升降机构升起，通过移动小车来移动整个机器人的位置，调整好机器人位置需要固定时，将升降机构落下，使小车轮子脱离地面，进而实现固定机器人的效果。通常情况下，机器人的升降机构采用升降柱，以三角或者四角支撑方式将小车固定在某一位置。

机械臂在执行操作的运动过程中，由于非刚性接触可能产生相对于地面的倾斜力，这时候升降柱底部与地面在某一方向可能会产生微小间隙导致失稳，影响机器人的稳定性和精度。通过相关实验测试，这种倾斜可导致机器人末端产生至多0.2mm-0.5mm的误差，而一般医疗手术机器人的精度才为0.8mm，因机械臂运动导致的误差增加了手术误差，进而增加了手术风险。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种移动小车和移动式医疗手术机器人，用以解决现有技术的如下问题：机械臂在执行操作的运动过程中，由于非刚性接触可能产生相对于地面的倾斜力，进而导致机器人末端产生较大误差，增加了手术风险。

一方面，本公开实施例提出了一种移动小车，用于承载医疗手术机器人，包括：主体，设置在主体上的移动机构、升降机构和控制器；其中，移动机构，用于响应于来自所述控制器的第一控制信号，移动所述主体的位置，响应于来自所述控制器的第二控制信号，停止主体位置的移动；升降机构，用于响应于来自所述控制器的所述第二控制信号，在所述移动机构停止所述主体位置的移动后，从所述主体内部降落至目标体上，并通过磁力吸附所述目标体，以固定所述主体位置。

在一些实施例中，所述升降机构包括：多个具有励磁特性的升降柱，所述升降柱上缠绕有励磁线圈，用于在所述励磁线圈通电的情况下通过所述升降柱产生的磁力吸附所述目标体。

在一些实施例中，所述升降机构包括：至少一个升降柱、与所述升降柱连接的底座，其中，所述底座内部设置有磁吸装置，所述磁吸装置至少包括：旋钮和永磁铁；所述磁吸装置用于根据所述旋钮的旋转方向调整所述永磁铁的磁极方向，以吸附所述目标体。

在一些实施例中，所述磁吸装置还包括：电磁软铁、黄铜；所述底座为铸铁材料，所述铸铁材料内部设置有所述电磁软铁，所述电磁软铁内部设置有所述永磁铁，所述永磁铁在非吸附状态下磁极处于水平方向，所述黄铜用于在非吸附状态下隔离两个磁极在所述底座上产生的磁性。