[发明专利]一种钢板插入辅助装置、钢板自动插入系统及控制方法

说明书

本公开提出了一种钢板插入辅助装置、钢板自动插入系统及控制方法,钢板插入辅助装置包括与钢板的夹持部表面弧度匹配的板体，板体上设置机械臂末端连接部、一个或多个凸起和第一固定孔，凸起与钢板夹持部的凹槽相匹配，所述第一固定孔用于实现辅助装置与钢板的固定连接，机械臂末端连接部与机械臂末端固定连接；所述板体上还设置有通孔，该通孔设置于钢板与骨骼连接的置钉位置的对应位置，并且通孔的直径大于置钉位置的钉孔直径。设计了作为机械臂和钢板连接中间件的钢板插入辅助装置，该装置同时解决了机械臂的夹持强度问题和钉空遮挡问题，在导航系统的引导下，应用机械臂将钢板准确插入，不需要反复透视，提高了操作的安全性和稳定性。

技术领域

本公开涉及医疗器械相关技术领域，具体的说，是涉及一种钢板插入辅助装置、钢板自动插入系统及控制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

骨折的一般治疗过程是先把断骨复位，对接后将对接的两段或者多段断骨进行固定，一般的方法是采用开放置入钢板的方法，对于不同断骨可以选择不同的钢板，并且对于同一断骨根据入路不同,钢板选择也不同。对于LiSS钢板，我们虽然可以通过小切口插入钢板，但却很难一次性将其插入到合适位置，往往需要反复透视确定。

随着机器人技术，计算机技术及虚拟仿真技术的发展，机器人已越来越多的用于骨折治疗。发明人发现，机器人可以将钢板准确的放置到最佳位置，但在螺钉自动植入方面上存在不小的困难。在钢板植入装置方面，主要困难在于钢板夹持强度与钉空遮挡之间的矛盾，为了使钢板与机器人之间有足够的夹持强度，我们往往需要夹住钢板足够大的地方，但随着钢板夹持范围的扩大，钉空的遮挡也在加大。不能为螺钉的植入提供足够的空间，导致植入失败，多次植入延长手术时间，降低了钢板自动植入的效率。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种钢板插入辅助装置、钢板自动插入系统及控制方法,设计了作为机械臂和钢板连接中间件的钢板插入辅助装置，该装置同时解决了机械臂的夹持强度问题和钉空遮挡问题。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种钢板插入辅助装置，包括与钢板的夹持部表面弧度匹配的板体，板体上设置机械臂末端连接部、一个或多个凸起和第一固定孔，凸起与钢板夹持部的凹槽相匹配，所述第一固定孔用于实现辅助装置与钢板的固定连接，机械臂末端连接部与机械臂末端固定连接；所述板体上还设置有通孔，该通孔设置于钢板与骨骼连接的置钉位置的对应位置，并且通孔的内径与套筒的外径相匹配。

一个或多个实施例提供了一种钢板自动插入系统，包括主控终端、机械臂、钢板以及上述一种钢板插入辅助装置，所述钢板插入辅助装置用于建立或者断开机械臂与钢板的固定连接，所述主控终端控制机械臂移动从而将钢板移动至目标位置。

一个或多个实施例提供了一种钢板自动插入方法，包括如下步骤：

将机械臂、导航系统和影像系统进行注册，使之坐标系统一；

将钢板插入辅助装置安装到机械臂末端上，将钢板插入辅助装置与钢板固定连接；

驱动机械臂将钢板移动到钢板植入点，并记录钢板的实时位置；

根据目标位置和实时的钢板位置，规划钢板插入轨迹；

按照规划的轨迹，控制机械臂移动，将钢板按照规划估计插入至目标位置；

将钢板与目标位置的目标物固定，将钢板从钢板插入辅助装置上拆卸。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：