[发明专利]一种自动椎体穿刺成形装置以及骨科手术机器人系统

权利要求书

1.一种自动椎体穿刺成形装置，包括底板以及安装于底板上的手术工具，其特征在于，

所述手术工具为骨科手术用工具，包括穿刺单元和骨水泥填充单元；

所述自动椎体穿刺成形装置还包括安装于底板上的直线进给单元和工具置换单元；

所述直线进给单元运载所述手术工具向前运动以进行相应手术操作，或者向后运动退回至所述工具置换单元；

工具置换单元容纳手术工具并对直线进给单元运载的手术工具进行置换。

2.如权利要求1所述的自动椎体穿刺成形装置，其特征在于，

所述直线进给单元包括动力源、由动力源驱动的滑动组件以及直线进给导轨；所述动力源驱动滑动组件沿所述直线进给导轨前后滑动；所述滑动组件运载所述手术工具前后运动；所述穿刺单元或骨水泥填充单元由直线进给单元运载向前运动进行穿刺操作或进行骨水泥的注射成型操作，或者向后运动退回至所述工具置换单元；

所述穿刺单元包括动力源以及穿刺针；穿刺单元的动力源驱动穿刺针旋转以进行骨头穿刺；

所述骨水泥填充单元包括动力部分和填充套部分，动力部分包括动力源以及注射器，动力源提供压缩注射器的动力和作用，使注射器将骨水泥注入填充套部分进行骨水泥的注射操作；

所述工具置换单元包括动力源、插拨块以及工具置换平台；工具置换平台设置有手术工具容纳腔以及滑动组件容纳空间；工具置换单元的动力源驱动插拨块移动，插拨块与工具置换平台以及直线进给单元相配合，带动手术工具在工具置换单元的容纳腔与直线进给单元的滑动组件上进行位置置换；穿刺单元或骨水泥填充单元在工具置换单元上进行位置置换以离开或移至直线进给单元的滑动组件上。

3.如权利要求2所述的自动椎体穿刺成形装置，其特征在于，

所述直线进给单元的动力源驱动为直线电机，直线电机包括相对直接运动的定子和动子；动子安装于动子座，动子座和动子一起与定子之间滑动配合；

所述滑动组件包括设置于直线进给导轨上的滑块以及工具应用平台，工具应用平台安装于动子座上；动子座与直线进给导轨上的滑块连接；

工具应用平台承载手术工具；工具应用平台与手术工具的配合为：工具应用平台在前后方向限制手术工具，在两侧方向可移出或移入所述手术工具；

所述滑动组件上连接有压力传感器，用于检测穿刺单元进行穿刺操作时受到的阻力；

所述底板上设置有位置检测装置，位置检测装置与直线进给导轨及滑动组件配合，用于设定或检测滑动组件承载的手术工具的位置。

4.如权利要求3所述的自动椎体穿刺成形装置，其特征在于，

所述工具应用平台安装于动子座顶部；所述工具应用平台的顶面设置有安装槽，安装槽与穿刺单元的穿刺底座或骨水泥填充单元的填充套底座相适配，使所述底座在安装槽内前后方向上不可移动、左右两侧可移出或移入；穿刺底座可转动地安装穿刺针；填充套底座安装水泥填充套；

所述位置检测装置包括光栅尺和读头，所述光栅尺设置于直线进给导轨一侧；所述读头设置于滑动组件上；

直线电机的定子安装于底板上；底板上设置有一对所述直线进给导轨，分别位于所述直线电机定子两侧；定子以及直线进给导轨的长度与直线电机的行程范围相适配；

直线进给导轨导向所述滑动组件前后滑动；所述工具应用平台两侧通过导向杆连接于动子座两侧。

5.如权利要求2所述的自动椎体穿刺成形装置，其特征在于，

所述工具置换单元的动力源包括置换电机，由置换电机通过直线传动组件与所述插拨块连接，由所述直线传动组件将电机的旋转运动转化为直线运动，带动所述插拨块直线运动；

所述插拨块与手术工具相配合，由插拨块带动一个手术工具自滑动组件上移入工具置换平台的对应容纳腔，另一手术工具自对应的容纳腔移出至滑动组件上；工具置换单元的动力源带动插拨块向两侧平移；

所述工具置换平台设置有左右两个容纳腔用作穿刺单元容纳腔和骨水泥填充单元容纳腔，分别用于支撑并容纳穿刺底座或骨水泥填充单元的填充套底座；左右两个容纳腔之间断开形成滑动组件容纳空间。