一种辅助腹腔微创手术的机器人

摘要

本发明公开了一种辅助腹腔微创手术的机器人，包括底座，所述底座上表面设置有蜗轮、显示器、PLC控制器和第一电机，所述PLC控制器与外部电源电连接，第一电机与PLC控制器电连接，显示器与PLC控制器电连接，所述蜗轮转动安装在底座上表面的中心处，第一电机的输出轴上安装有蜗杆，本辅助腹腔微创手术的机器人设置有夹持装置和观察装置，夹持装置可以在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，观察装置可以将腹腔内的情况通过摄像头传输到显示器上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，设置的照明灯对腹腔内的环境进行照明，便于观察。

权利要求

1.一种辅助腹腔微创手术的机器人，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上表面设置有蜗轮(8)、显示器(11)、PLC控制器(12)和第一电机(10)，所述PLC控制器(12)与外部电源电连接，第一电机(10)与PLC控制器(12)电连接，显示器(11)与PLC控制器(12)电连接，所述蜗轮(8)转动安装在底座(1)上表面的中心处，第一电机(10)的输出轴上安装有蜗杆(9)，蜗杆(9)与蜗轮(8)啮合，蜗轮(8)的上表面固定有第一机械臂(2)，第一机械臂(2)的上端转动连接有第二机械臂(3)，第二机械臂(3)的上端转动连接有第三机械臂(4)，所述第三机械臂(4)的端部设置有圆槽，圆槽内设置有第四电机(17)，所述第四电机(17)与PLC控制器(12)电连接，第四电机(17)的输出轴上设置有安装盘(5)，安装盘(5)的右端面上设置有观察装置(6)和夹持装置(7)，所述夹持装置(7)包括支架(71)和第二电动伸缩杆(73)，所述支架(71)的右端设置有限位轴(72)，所述第二电动伸缩杆(73)与PLC控制器(12)电连接，第二电动伸缩杆(73)的左端固定在安装盘(5)的右端面上，第二电动伸缩杆(73)的右端固定有移动杆(74)，所述移动杆(74)的两端转动安装有夹持杆(75)，夹持杆(75)上设置有限位槽(76)，所述支架(71)的左端固定在安装盘(5)的右端面上，支架(71)的右端设置有限位轴(72)，限位轴(72)位于限位槽(76)内，所述夹持杆(75)为一条中部弯折的杆，限位槽(76)设置在夹持杆(75)的左端，夹持杆(75)的右端包裹有一层硅胶片(77)。

2.根据权利要求1所述的一种辅助腹腔微创手术的机器人，其特征在于：所述第一机械臂(2)上端设置有矩形槽，矩形槽内固定安装有第二电机(13)，所述第二电机(13)与PLC控制器(12)电连接，第二电机(13)的输出轴通过连轴器与第二机械臂(3)的安装轴连接，第二机械臂(3)与第三机械臂(4)连接处的转轴端部设置有大齿轮(16)，第二机械臂(3)上设置有第三电机(14)，所述第三电机(14)与PLC控制器(12)电连接，第三电机(14)的输出轴上安装有小齿轮(15)，所述小齿轮(15)与大齿轮(16)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种辅助腹腔微创手术的机器人，其特征在于：所述观察装置(6)包括第一电动伸缩杆(61)和载物台(62)，所述第一电动伸缩杆(61)与PLC控制器(12)电连接，第一电动伸缩杆(61)的左端固定在安装盘(5)的右端面上，第一电动伸缩杆(61)的右端与载物台(62)转动连接，第一电动伸缩杆(61)的数量为三个，三个第一电动伸缩杆(61)呈等边三角形阵列，所述载物台(62)的右端面上设置有摄像头(63)和照明灯(64)，摄像头(63)和照明灯(64)与PLC控制器(12)电连接。

说明书

一种辅助腹腔微创手术的机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种辅助腹腔微创手术的机器人。

背景技术

[0002] 实施腹腔微创手术是在腹腔切开4～6个0.5cm～1cm大的微小切口，将细长的手术工具探入病人体内进行手术操作，在视觉显示系统的引导下，切除病变的脏器、肿物并完成相应的手术治疗任务。与传统的开口手术相比，该手术方式具有不开腹、创伤小、痛苦小、恢复快等优点，可减少手术对病人造成的创伤，缩短恢复时间。然而，微创手术在实施的过程中却遇到了一系列的困难，医生操作手眼协调性较差，手术器械末端灵活度低，手部震颤被放大，长时间操作时医生易于疲劳等缺点，为解决微创手术中所存在的问题，应当把机器人技术引入到微创手术当中。

[0003] 如申请号201210134549.0的专利公开了一种辅助腹腔微创手术的机器人属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种辅助腹腔微创手术的机器人。本发明提供一种定位信息的准确性高，通用性好的辅助腹腔微创手术的机器人。本发明包括主操作端、从操作端、控制系统、显示装置，其结构要点控制系统分别与主操作端、从操作端、控制系统、显示装置相连。

[0004] 以上专利所公开的现有技术中，提供了一种系统化的辅助型机器人思路，无法具体的解决微创手术在实施的过程中遇到的一系列的困难，尤其是摄像头的控制问题、手术环境的光照问题和手术过程的辅助夹持问题。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种辅助腹腔微创手术的机器人，设置有夹持装置和观察装置，夹持装置可以在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，观察装置可以将腹腔内的情况通过摄像头传输到显示器上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，设置的照明灯对腹腔内的环境进行照明，便于观察，可以有效解决背景技术中的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种辅助腹腔微创手术的机器人，包括底座，所述底座上表面设置有蜗轮，显示器、PLC控制器和第一电机，所述PLC控制器与外部电源电连接，第一电机与PLC控制器电连接，显示器与PLC控制器电连接，所述蜗轮转动安装在底座上表面的中心处，第一电机的输出轴上安装有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗轮的上表面固定有第一机械臂，第一机械臂的上端转动连接有第二机械臂，第二机械臂的上端转动连接有第三机械臂，所述第三机械臂的端部设置有圆槽，圆槽内设置有第四电机，所述第四电机与PLC控制器电连接，第四电机的输出轴上设置有安装盘，安装盘的右端面上设置有观察装置和夹持装置。

[0007] 作为本发明的一种优选技术方案，所述第一机械臂上端设置有矩形槽，矩形槽内固定安装有第二电机，所述第二电机与PLC控制器电连接，第二电机的输出轴通过连轴器与第二机械臂的安装轴连接，第二机械臂与第三机械臂连接处的转轴端部设置有大齿轮，第二机械臂上设置有第三电机，所述第三电机与PLC控制器电连接，第三电机的输出轴上安装有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合。

[0008] 作为本发明的一种优选技术方案，所述观察装置包括第一电动伸缩杆和载物台，所述第一电动伸缩杆与PLC控制器电连接，第一电动伸缩杆的左端固定在安装盘的右端面上，第一电动伸缩杆的右端与载物台转动连接，第一电动伸缩杆的数量为三个，三个第一电动伸缩杆呈等边三角形阵列，所述载物台的右端面上设置有摄像头和照明灯，摄像头和照明灯与PLC控制器电连接。

[0009] 作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持装置包括支架和第二电动伸缩杆，所述支架的右端设置有限位轴，所述第二电动伸缩杆与PLC控制器电连接，第二电动伸缩杆的左端固定在安装盘的右端面上，第二电动伸缩杆的右端固定有移动杆，所述移动杆的两端转动安装有夹持杆，夹持杆上设置有限位槽，所述支架的左端固定在安装盘的右端面上，支架的右端设置有限位轴，限位轴位于限位槽内。

[0010] 作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持杆为一条中部弯折的杆，限位槽设置在夹持杆的左端，夹持杆的右端包裹有一层硅胶片。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本辅助腹腔微创手术的机器人设置有夹持装置和观察装置，夹持装置可以在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，观察装置可以将腹腔内的情况通过摄像头传输到显示器上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，设置的照明灯对腹腔内的环境进行照明，便于观察。

附图说明

[0012] 图1为本发明结构示意图；

[0013] 图2为本发明局部结构示意图。

[0014] 图中：1底座、2第一机械臂、3第二机械臂、4第三机械臂、5安装盘、6观察装置、61第一电动伸缩杆、62载物台、63摄像头、64照明灯、7夹持装置、71支架、72限位轴、73第二电动伸缩杆、74移动杆、75夹持杆、76限位槽、77硅胶片、8蜗轮、9蜗杆、10第一电机、11显示器、12PLC控制器、13第二电机、14第三电机、15小齿轮、16大齿轮、17第四电机。

具体实施方式

[0015] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0016] 请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种辅助腹腔微创手术的机器人，包括底座1，底座1上表面设置有蜗轮8，显示器11、PLC控制器12和第一电机10，显示器11用于显示摄像头63拍摄到的图像，PLC控制器12与外部电源电连接，第一电机10与PLC控制器12电连接，显示器11与PLC控制器12电连接，通过PLC控制器12控制显示器11、第一电机10、第二电机13、第三电机14、第四电机17、第一电动伸缩杆61、第二电动伸缩杆73、照明灯64和摄像头63是现有技术中常用的控制方式，蜗轮8转动安装在底座1上表面的中心处，第一电机10的输出轴上安装有蜗杆9，蜗杆9与蜗轮8啮合，第一电机10通过啮合的蜗杆9和蜗轮8驱动第一机械臂2沿竖直方向转动，蜗轮8的上表面固定有第一机械臂2，第一机械臂2的上端转动连接有第二机械臂3，第二机械臂3的上端转动连接有第三机械臂4，第一机械臂2上端设置有矩形槽，矩形槽内固定安装有第二电机13，第二电机13与PLC控制器12电连接，第二电机13的输出轴通过连轴器与第二机械臂3的安装轴连接，第二电机13驱动第二机械臂3在竖直平面内转动，第二机械臂3与第三机械臂4连接处的转轴端部设置有大齿轮16，第二机械臂3上设置有第三电机14，第三电机14与PLC控制器12电连接，第三电机14的输出轴上安装有小齿轮15，小齿轮15与大齿轮16啮合，第三电机14通过啮合的小齿轮15和大齿轮16驱动第三机械臂4在竖直平面内转动，第三机械臂4的端部设置有圆槽，圆槽内设置有第四电机17，第四电机17与PLC控制器12电连接，第四电机17的输出轴上设置有安装盘5，第四电机17驱动安装盘5转动，以改变观察装置6和夹持装置7的方向和位置，安装盘5的右端面上设置有观察装置6和夹持装置7，夹持装置7用于在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，观察装置6包括第一电动伸缩杆61和载物台62，第一电动伸缩杆61与PLC控制器12电连接，第一电动伸缩杆61的左端固定在安装盘5的右端面上，第一电动伸缩杆61的右端与载物台62转动连接，第一电动伸缩杆61的数量为三个，三个第一电动伸缩杆61呈等边三角形阵列，通过PLC控制器12控制三个第一电动伸缩杆61不同的伸缩长度，可实现载物台62的倾斜，增加摄像头63和照明灯64的自由度，增大拍摄和照明范围，载物台62的右端面上设置有摄像头63和照明灯64，摄像头63和照明灯64与PLC控制器12电连接，摄像头63用于拍摄腹腔内的图像并传输到显示器11上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，照明灯64对腹腔内的环境进行照明，便于观察，夹持装置7包括支架71和第二电动伸缩杆73，支架71的右端设置有限位轴72，第二电动伸缩杆73与PLC控制器12电连接，第二电动伸缩杆73的左端固定在安装盘5的右端面上，第二电动伸缩杆73的右端固定有移动杆74，移动杆74的两端转动安装有夹持杆75，夹持杆75上设置有限位槽76，夹持杆75为一条中部弯折的杆，限位槽76设置在夹持杆75的左端，夹持杆75的右端包裹有一层硅胶片77，硅胶片77增大夹持腹腔内组织时的摩擦力，同时避免对柔软的组织造成损伤，支架71的左端固定在安装盘5的右端面上，支架71的右端设置有限位轴72，限位轴72位于限位槽76内，第二电动伸缩杆73在伸长时，移动杆74推动夹持杆75前移，限位槽76配合限位轴72使得两条夹持杆75之间的距离增大，实现张开功能，第二电动伸缩杆73在缩短时，移动杆74推动夹持杆75后移，限位槽76配合限位轴72使得两条夹持杆75之间的距离减小，实现夹持功能。

[0017] 在使用时：第一电机10通过啮合的蜗杆9和蜗轮8驱动第一机械臂2沿竖直方向转动，第二电机13驱动第二机械臂3在竖直平面内转动，第三电机14通过啮合的小齿轮15和大齿轮16驱动第三机械臂4在竖直平面内转动，第四电机17驱动安装盘5转动，以改变观察装置6和夹持装置7的方向和位置，夹持装置7用于在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，第二电动伸缩杆73在伸长时，移动杆74推动夹持杆75前移，限位槽76配合限位轴72使得两条夹持杆75之间的距离增大，实现张开功能，第二电动伸缩杆73在缩短时，移动杆74推动夹持杆75后移，限位槽76配合限位轴72使得两条夹持杆75之间的距离减小，实现夹持功能，摄像头63用于拍摄腹腔内的图像并传输到显示器11上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，照明灯64对腹腔内的环境进行照明，便于观察，通过PLC控制器12控制三个第一电动伸缩杆61不同的伸缩长度，可实现载物台62的倾斜，增加摄像头63和照明灯64的自由度，增大拍摄和照明范围。

[0018] 本辅助腹腔微创手术的机器人设置有夹持装置7和观察装置6，夹持装置7可以在手术过程中协助医生夹持腹腔内的患病组织，便于医生对患病组织进行切除或修整，观察装置6可以将腹腔内的情况通过摄像头63传输到显示器11上，便于医生对腹腔内的患病情况进行术前分析，还能在手术过程中协助医生更方便的观察手术进行情况，设置的照明灯64对腹腔内的环境进行照明，便于观察。

[0019] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。