[发明专利]一种外科手术用智能机械手

说明书

本发明公开了一种外科手术用智能机械手，包括带有控制系统的微控台和外科手术机械臂，外科手术机械臂末端安装有手术刀具；微控台上设置重力操纵杆，微控台上还设置有带有CAS成像跟踪系统的智能相机跟踪机构和显示屏。本发明外科手术机械臂可进行三维六自由度移动，控制手术刀具移动位置，移动范围更广；手术刀库快速换刀，大大提高了手术效率。智能跟踪系统可以根据伤口的范围，自动识别放大手术位置，将获取的图像放大传输至显示屏，便于医生观察。外科手术机械臂用智能重力感应控制，大大提高了手术过程中的灵活性。微米级运动控制，减少手术人员的专业技术性，缓解医疗人员的手术疲劳，可以降低手术过程中由于手部抖动，损伤无关的神经。

技术领域

本发明涉及外科手术设备技术领域，尤其涉及一种外科手术用智能机械手。

背景技术

现有外科手术用产品从结构上来说，普遍属于结构机械，远程控制，医生的专业技术要求高，这样的手术器械精度低、灵活性弱，外形笨重，有很多操作也无法完成，运动过程中产生的误差无法进行补偿，在复杂的人体结构中手术误差过大将产生无法弥补的危害，设备使用过程中可替代性弱，并没有形成一个完整的系统性操作，用到工具会对手术过程并没有很大的改善，无法从真正意义上解决手术操作的困难。医生手术时间长，对于医生的专业性、耐力都是极大地考验，现有设备并没有解决这一难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计了一种外科手术用智能机械手。

本发明采用如下技术方案：

一种外科手术用智能机械手，包括带有控制系统的微控台和外科手术机械臂，外科手术机械臂末端安装有手术刀具，外科手术机械臂可进行三维六自由度移动，控制手术刀具移动位置；

微控台上设置重力操纵杆，重力操纵杆操纵控制外科手术机械臂移动，重力操纵杆包括正方体的感应外壳、感应外壳内的重力小球，感应外壳内每一面和重力小球间连接有细杆，感应外壳内每一面上连接有传感器，传感器通过感应不同的变形和受力将信号传递至控制系统转换为实际运动距离，使得外科手术机械臂移动；

微控台上还设置有带有CAS成像跟踪系统的智能相机跟踪机构和显示屏，CAS成像跟踪系统利用了计算机辅助技术，通过控制智能相机跟踪机构，对手术过程中的操作轨迹进行跟踪，把需要手术的范围轮廓记录下来，操作过程中不会偏离手术位置，智能相机跟踪机构获取图像传导至显示屏。

作为优选，所述微控台上还设置有运动控制模块，运动控制模块根据手术位置运动的距离，将运动精度设置为微米级进给，调节进给过程中的速度、加速度和固定的距离。

作为优选，所述运动控制模块包括进给相对位置控制旋钮、进给运动速度控制旋钮和进给运动加速度控制旋钮。

作为优选，所述智能相机跟踪机构包括相机和多倍物镜，相机用来获取多倍物镜的图像并传输至控制系统，由控制系统采集图像数据，所述的多倍物镜用来观察手术位置。

作为优选，所述微控台上设置有灯光设备。

作为优选，所述微控台上设置有人孔观察口。

作为优选，所述外科手术机械臂包括依次连接的Z轴转动机构、升降臂、转动手臂A、转动手臂B、转动手臂C，Z轴转动机构是用来控制外科手术机械臂整体的转动，升降臂是用来控制外科手术机械臂整体的升降，转动手臂A、转动手臂B、转动手臂C分别由转动电机和机械臂组成，转动电机带动机械臂转动，转动手臂C的机械臂上连接有手术刀库和微动推送装置，手术刀库用于存放多种手术刀具，使用时自动选取需要出库的手术刀具，微动推送装置夹紧并推送选取的手术刀具进给。