一种立式移动穿刺机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及手术器械技术领域，特别涉及一种立式移动穿刺机器人。
【背景技术】
[0002]传统的穿刺手术是由医生人工进行完成或采用简易固定装置，存在着明显的缺点，比如:专科医生需要长时间的培训，手术方法技巧性强，手术风险性高;手术时间长操作复杂时医生容易疲劳，人手操作不稳定严重影响手术质量，增加患者手术风险。简易固定装置与床或超声探头等设备固定连接，活动范围较小，不能够满足快速移动和多角度定位的要求，并且调节速度、运动稳定性和精度有限，增加手术难度和风险。
[0003]近年来，微创手术技术不断发展，医生对于在手术中可对患处定位精确并且平稳灵活的穿刺设备具有很大需求。目前所提出的微创穿刺手术机器人主要是各种多关节串联机械臂，可以实现多自由度多角度方位的穿刺，但是由于采用的是手动或电动操作调整，运动控制复杂，运动精度对模型的准确性依赖较大，运动灵活性低，使得稳定性和精度有限，并且响应定位不够迅速。
[0004]专利201510091184.1涉及了一种具有圆弧支架的穿刺手术机器人装置，采用圆弧支架提高了多位置适应性穿刺，具有运动平稳、快速和结构紧凑等优点，但受限于圆弧支架的体积和形状，穿刺位置和角度不能灵活多变，只能胸腔外部以圆弧半径上活动，有很多位置和角度无法实现，例如在胸腔外对其进行水平穿刺很难实现，并且体积较大，要在手术床很大且平整位置才能安装。由此可见，穿刺设备的缺陷给临床使用带来很多不便，影响使用效果。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供了一种立式移动穿刺机器人，穿刺位置和角度灵活多变，能实现多角度和多方式的穿刺，定位精度高，运动平稳速度快，体积小，操作方便。
[0006]该立式移动穿刺机器人包括:
[0007]底盘平台2、升降机构、旋转机构6、倾斜角度调节机构、平移机构和穿刺执行机构；
[0008]所述升降机构与所述旋转机构6连接，所述升降机构安装于底盘平台2上，所述旋转机构6安装在升降机构顶端，所述倾斜角度调节机构安装在所述旋转机构6上;或，所述旋转机构6安装于底盘平台2上，所述升降机构安装在所述旋转机构6顶端，所述倾斜角度调节机构安装在所述升降机构上；
[0009]所述升降机构用于通过升降对穿刺位置的高度进行调整；
[0010]所述旋转机构6用于通过水平旋转对倾斜角度调节机构、平移机构和穿刺执行机构的周向角度进行调节；
[0011]所述倾斜角度调节机构用于对穿刺位置的倾斜角度进行调节；
[0012]所述平移机构安装在所述倾斜角度调节机构上，用于对穿刺执行机构的水平位置进行调整；
[0013]所述穿刺执行机构安装在平移机构上，用于进行穿刺操作。
[0014]在一个实施例中，该立式移动穿刺机器人还包括:
[0015]脚轮I，安装于底盘平台2底部，用于移动穿刺机器人。
[0016]在一个实施例中，所述脚轮I上安装有锁止器件，用于通过锁止脚轮I对穿刺机器人进行固定。
[0017]在一个实施例中，所述脚轮I的数量多于3个。
[0018]在一个实施例中，该立式移动穿刺机器人还包括:
[0019]移动平台，安装于底盘平台2底部，用于移动穿刺机器人。
[0020]在一个实施例中，所述升降机构包括第一电机3、套筒4和推杆5;
[0021]所述第一电机3安装在套筒4上，所述推杆5安装于套筒4内，所述第一电机3用于驱动推杆5在套筒4内上下移动。
[0022]在一个实施例中，所述旋转机构6包括盘式电机61和旋转盘62;
[0023]所述盘式电机61固定在推杆5上，所述盘式电机61用于通过带动旋转盘62进行旋转，对倾斜角度调节机构、平移机构和穿刺执行机构的周向角度进行调节。
[0024]在一个实施例中，所述倾斜角度调节机构包括第二电机7和安装板8;
[0025]所述第二电机7安装在旋转盘62上；
[0026]所述安装板8与第二电机7之间通过旋转轴连接；
[0027]所述第二电机7用于通过驱动旋转轴旋转，带动安装板8倾斜，对穿刺位置的倾斜角度进行调节。
[0028]在一个实施例中，所述倾斜角度调节机构还包括支撑块18;
[0029]所述支撑块18安装在旋转盘62上，所述支撑块18与旋转轴活动连接，用于通过旋转轴支撑安装板8、平移机构和穿刺执行机构。
[0030]在一个实施例中，所述平移机构包括第一丝杆螺母机构9、第三电机10和滑块17;[0031 ]所述第一丝杆螺母机构9安装在安装板8上；
[0032]所述第三电机10安装于第一丝杆螺母机构9的一端；
[0033]所述第一丝杆螺母机构9的丝杆贯穿所述滑块17;
[0034]所述第三电机10用于通过驱动第一丝杆螺母机构9的丝杆旋转，使滑块17沿着第一丝杆螺母机构9的丝杆平移。
[0035]在一个实施例中，所述穿刺执行机构包括第二丝杆螺母机构11、穿刺针13、移动滑块14和推进电机16;
[0036]所述第二丝杆螺母机构11安装于滑块17上，随着滑块17的移动而移动；
[0037]所述推进电机16安装于所述第二丝杆螺母机构11一端；
[0038]所述第二丝杆螺母机构11的丝杆贯穿所述移动滑块14;
[0039]所述穿刺针13安装于所述移动滑块14上；
[0040]所述推进电机16用于通过驱动第二丝杆螺母机构11的丝杆旋转，使移动滑块14沿着第二丝杆螺母机构11的丝杆平移，同时带动穿刺针13平移。
[0041 ]在一个实施例中，所述穿刺执行机构还包括:
[0042]旋转电机15，安装于所述移动滑块14上，所述旋转电机15用于驱动穿刺针13进行旋转。
[0043]在一个实施例中，该立式移动穿刺机器人还包括:
[0044]托架12，安装在第二丝杆螺母机构11上，用于支撑穿刺针13。
[0045]在本实用新型实施例中，穿刺机器人通过升降机构可以实现快速升降，相比液动或气动方式更为平稳，运动定位精度高，响应灵敏;采用旋转和倾斜角度调节机构可以实现多角度多方位的穿刺方式进行穿刺，本实用新型结构紧凑，运动平稳，能实现多角度多方式的穿刺，可用于肿瘤消融、组织活检、近距离粒子植入等各类穿刺操作，具有定位精度高，运动平稳速度快，操作方便等优点。
[0046]另外，采用脚轮或移动平台，可以便于在床边移动，为机器人选择合适的位置。
【附图说明】
[0047]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中:
[0048]图1是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人整体结构示意图；
[0049]图2是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人的升降机构示意图；
[0050]图3是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人的旋转机构示意图；
[0051]图4是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人的倾斜角度调节机构示意图；
[0052]图5是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人的平移机构示意图；
[0053]图6是是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人的穿刺机构和托架示意图。
【具体实施方式】
[0054]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0055]现有的穿刺手术机器人，具有如下缺点:运动控制复杂，运动精度对模型的准确性依赖较大，运动灵活性低，稳定性和精度有限，响应定位不够迅速，穿刺位置和角度不能灵活多变等。本实用新型提出一种立式移动穿刺机器人，可以克服现有技术中存在的缺点。
[0056]图1是本实用新型实施例提供的一种立式移动穿刺机器人整体结构示意图，如图1所示，该立式移动穿刺机器人包括:底盘平台2、升降机构、旋转机构6、倾斜角度调节机构、平移机构和穿刺执行机构；
[0057]其中，升降机构与旋转机构6连接，升降机构安装于底盘平台2上，旋转机构6安装在升降机构顶端，倾斜角度调节机构安装在旋转机构6上;或，旋转机构6安装于底盘平台2上，升降机构安装在旋转机构6顶端，倾斜角度调节机构安装在升降机构上；
[0058]所述升降机构用于通过升降对穿刺位置的高度进行调整；
[0059]所述旋转机构6用于通过水平旋转对倾斜角度调节机构、平移机构和穿刺执行机构的周向角度进行调节；
[0060]所述倾斜角度调节机构用于对穿刺位置的倾斜角度进行调节；
[0061]所述平移机构安装在所述倾斜角度调节机构上，用于对穿刺执行机构的水平位置进行调整；
[0062]所述穿刺执行机构安装在平移机构上，用于进行穿刺操作。
[0063]下面对所有结构进行详细说明。
[0064]具体实施时，为了使该穿刺机器人能够更好的移动，在底盘平台2的底部安装有脚轮1，可以实现穿刺机器人的整体移动。为了在移动时使穿刺机器人保持平衡，脚轮I的个数需多于3个，可以为4个。另外，脚轮I上安装有锁止器件，在确定穿刺机器人在床边的位置后，通过锁止脚轮I对穿刺机器人进行固定。
[0065]除上述安装脚轮I外，还可以在底盘平台2的底部安装移动平台，同样能够使穿刺机器人更好的移动。
[0066]具体实施时，为了调整穿刺针在不同高度上进行穿刺，所述升降机构可以包括第一电机3、套筒4和推杆5;第一电机3安装在套筒4上，推杆5安装于套筒4内，通过第一电机3驱动推杆5，使推杆5可以在套筒4内上下移动，如图2所示，图中箭头表示运动方向。
[0067]具体实施时，为了实现穿刺机器人上半部周向角度的调整，所述调节旋转机构6可以包括盘式电