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一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联 机器人

阅读：2发布：2021-12-16

专利汇可以提供一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于机器人技术领域，尤其为一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，包括底座，所述底座的顶部通过四个螺钉固定连接有第一轴套，所述第一轴套内壁的底部固定连接有深沟球轴承；本发明，通过设置齿轮和渐开线制动杆，从而对整个装置起到固定的作用，该装置通过齿轮和渐开线制动杆，实现了对装置进行制动固定的位置，同时采用转动轴和直角连接件，实现了对刀具等进行角度调整的目的，采用Y型固定叉和压杆之间的配合，对物体进行定位，能够根据医生具体规划路径实现颅颌面基本手术的精确操作，并实时监控手术过程确保手术准确进行，整个装置结构简单，使用方便，成本低廉，实用性强。，下面是一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，包括底座(16)，其特征在于：所述底座(16)的顶部通过四个螺钉固定连接有第一轴套(10)，所述第一轴套(10)内壁的底部固定连接有深沟球轴承(11)，所述深沟球轴承(11)内穿设有转动轴(7)，所述转动轴(7)穿过角接触球轴承(9)并固定连接有直角连接件(6)，所述角接触球轴承(9)设置在第一轴套(10)内，所述直角连接件(6)内通过螺钉固定连接有方形横梁(4)，所述方形横梁(4)通过连接件(2)固定连接有静平台(3)，所述静平台(3)的下方设置有动平台(23)，所述动平台(23)和静平台(3)之间通过球角固定连接有推杆(5)，所述动平台(23)的底部通过螺钉固定连接有夹具(24)，所述夹具(24)内卡接有刀具(22)，所述底座(16)的顶部通过螺钉固定连接有Y型固定叉(19)，所述Y型固定叉(19)的顶部通过螺栓固定连接有压杆(20)，所述压杆(20)的顶部设置有定位螺钉(21)，所述底座(16)的顶部卡接有第二轴套(12)，所述第二轴套(12)内穿设有转动轴(7)，所述转动轴(7)通过平键固定连接有齿轮(13)，所述齿轮(13)的表面啮合有渐开线制动杆(14)，所述渐开线制动杆(14)的一端固定连接有手轮(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，其特征在于：所述方形横梁(4)的顶部通过螺钉固定连接有示踪架(1)。
3.根据权利要求1所述的一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，其特征在于：所述直角连接件(6)与转动轴(7)通过紧定螺钉(8)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，其特征在于：所述压杆(20)一端开设有直槽口，所述压杆(20)的另一端开设有螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，其特征在于：所述Y型固定叉(19)的侧面均开设有3个螺纹孔，且位于中间的螺纹孔轴线垂直于Y型固定叉(19)的侧面，且位于两边的螺纹孔轴线与位于中间螺纹孔轴线间的夹角位45度。
6.根据权利要求1所述的一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，其特征在于：所述底座(16)的底部固定连接有脚轮(17)，所述底座(16)的底部通过螺纹柱固定连接有脚撑(18)，所述脚轮(17)和脚撑(18)的数量均为四个，且四个脚轮(17)和脚撑(18)分别位于底座(16)底部位于四角的位置。

说明书全文

一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人

技术领域

[0001] 本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人。

背景技术

[0002] 近年来随着机器人技术的不断的发展与完善，机器人的应用从原先的以制造业为主的第二产业，不断拓展到非制造业的第一和第三产业，尤其是在医疗领域，取得了飞速的发展，得益于机器人稳定、精确的输出，在传统的手术中引入机器人作为辅助，可以大幅提高手术的精确度同时减小手术创伤。目前国外已经有许多成熟的手术机器人产品，如达芬奇机器人，其可用于诸如普通外科、胸外科、泌尿外科、妇产科、头颈外科以及心脏手术等手术，但其价格高昂，对于很多人有较高的使用门槛，现有的技术存在以下问题：现有手术机器人结构相对复杂，价格高昂，同时产品定位为高端医疗器械，研发周期较长，成本较高，不利于广泛推广应用。

发明内容

[0003] 为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，具有精确度高，结构简单和节约成本特点。

[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，包括底座，所述底座的顶部通过四个螺钉固定连接有第一轴套，所述第一轴套内壁的底部固定连接有深沟球轴承，所述深沟球轴承内穿设有转动轴，所述转动轴穿过角接触球轴承并固定连接有直角连接件，所述角接触球轴承设置在第一轴套内，所述直角连接件内通过螺钉固定连接有方形横梁，所述方形横梁通过连接件固定连接有静平台，所述静平台的下方设置有动平台，所述动平台和静平台之间通过球角固定连接有推杆，所述动平台的底部通过螺钉固定连接有夹具，所述夹具内卡接有刀具，所述底座的顶部通过螺钉固定连接有Y型固定叉，所述Y型固定叉的顶部通过螺栓固定连接有压杆，所述压杆的顶部设置有定位螺钉，所述底座的顶部卡接有第二轴套，所述第二轴套内穿设有转动轴，所述转动轴通过平键固定连接有齿轮，所述齿轮的表面啮合有渐开线制动杆，所述渐开线制动杆的一端固定连接有手轮。

[0005] 优选的，所述方形横梁的顶部通过螺钉固定连接有示踪架。

[0006] 优选的，所述直角连接件与转动轴通过紧定螺钉固定连接。

[0007] 优选的，所述转动轴与直角连接件通过紧定螺钉固定连接。

[0008] 优选的，所述压杆一端开设有直槽口，所述压杆的另一端开设有螺纹孔。

[0009] 优选的，所述Y型固定叉的侧面均开设有3个螺纹孔，且位于中间的螺纹孔轴线垂直于Y型固定叉的侧面，且位于两边的螺纹孔轴线与位于中间螺纹孔轴线间的夹角位45度。

[0010] 优选的，所述底座的底部固定连接有脚轮，所述底座的底部通过螺纹柱固定连接有脚撑，所述脚轮和脚撑的数量均为四个，且四个脚轮和脚撑分别位于底座底部位于四角的位置。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0012] 1、本发明，通过设置齿轮和渐开线制动杆，当渐开线制动杆与齿轮啮合时，方便对齿轮起到制动的作用，进而对转动轴进行固定，从而对整个装置起到固定的作用，通过设置脚轮和脚撑，底座与脚轮可构成移动平台，方便人们推动脚轮使装置进行移动，脚撑通过螺纹柱的作用可上下移动，当脚撑向上移动，与地面分离时，方便配合脚轮使装置移动，当脚撑向下移动，与地面接触时，方便对装置进行固定，通过设置直槽口和螺纹孔，直槽口使得压杆可以前后调节位置，压杆上的定位螺钉可与Y型固定叉上的两个定位螺钉相结合，进行三点定位，通过设置示踪架，示踪架方便用于安放光学导航系统中用于定位追踪的示踪球，该装置通过齿轮和渐开线制动杆，实现了对装置进行制动固定的位置，同时采用转动轴和直角连接件，实现了对刀具等进行角度调整的目的，采用Y型固定叉和压杆之间的配合，对物体进行定位，能够根据医生具体规划路径实现颅颌面基本手术的精确操作，并实时监控手术过程确保手术准确进行，整个装置结构简单，使用方便，成本低廉，实用性强。

[0013] 2、本发明，通过设置深沟球轴承和角接触球轴承，方便对转动轴进行支撑，通过设置动平台、静平台和推杆，方便对刀具进行高度的调节，通过设置夹具，方便对刀具进行夹持固定，进而进行手术操作，通过设置第一轴套、第二轴套、转动轴和直角连接件，方便实现角度的转变，使用更方便，通过设置手轮，方便人们通过手轮转动渐开线制动杆，进而使渐开线制动杆与齿轮啮合或者分离，通过设置紧定螺钉，能够防止转动轴与直角连接件发生相对转动，通过设置三个螺纹孔，方便在每一侧各选一个螺纹孔，使得定位螺钉可以以不同的角度固定被定位物体。附图说明

[0014] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0015] 图1为本发明正视的剖面结构示意图；

[0016] 图2为本发明的结构示意图；

[0017] 图中：1、示踪架；2、连接件；3、静平台；4、方形横梁；5、推杆；6、直角连接件；7、转动轴；8、紧定螺钉；9、角接触球轴承；10、第一轴套；11、深沟球轴承；12、第二轴套；13、齿轮；14、渐开线制动杆；15、手轮；16、底座；17、脚轮；18、脚撑；19、Y型固定叉；20、压杆；21、定位螺钉；22、刀具；23、动平台；24、夹具。

具体实施方式

[0018] 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。

[0019] 实施例1

[0020] 请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种基于光学导航的颅颌面外科手术并联机器人，包括底座16，所述底座16的顶部通过四个螺钉固定连接有第一轴套10，所述第一轴套10内壁的底部固定连接有深沟球轴承11，所述深沟球轴承11内穿设有转动轴7，所述转动轴7穿过角接触球轴承9并固定连接有直角连接件6，通过设置深沟球轴承11和角接触球轴承9，方便对转动轴7进行支撑，所述角接触球轴承9设置在第一轴套10内，所述直角连接件6内通过螺钉固定连接有方形横梁4，所述方形横梁4通过连接件2固定连接有静平台3，所述静平台3的下方设置有动平台23，所述动平台23和静平台3之间通过球角固定连接有推杆5，通过设置动平台23、静平台3和推杆5，方便对刀具22进行高度的调节，所述动平台23的底部通过螺钉固定连接有夹具24，通过设置夹具24，方便对刀具22进行夹持固定，进而进行手术操作，所述夹具24内卡接有刀具22，所述底座16的顶部通过螺钉固定连接有Y型固定叉
19，所述Y型固定叉19的顶部通过螺栓固定连接有压杆20，所述压杆20的顶部设置有定位螺钉21，所述底座16的顶部卡接有第二轴套12，所述第二轴套12内穿设有转动轴7，通过设置第一轴套10、第二轴套12、转动轴7和直角连接件6，方便实现角度的转变，使用更方便，所述转动轴7通过平键固定连接有齿轮13，所述齿轮13的表面啮合有渐开线制动杆14，通过设置齿轮13和渐开线制动杆14，当渐开线制动杆14与齿轮13啮合时，方便对齿轮13起到制动的作用，进而对转动轴7进行固定，从而对整个装置起到固定的作用，所述渐开线制动杆14的一端固定连接有手轮15，通过设置手轮15，方便人们通过手轮15转动渐开线制动杆14，进而使渐开线制动杆14与齿轮13啮合或者分离，该装置通过齿轮13和渐开线制动杆14，实现了对装置进行制动固定的位置，同时采用转动轴7和直角连接件6，实现了对刀具22等进行角度调整的目的，采用Y型固定叉19和压杆20之间的配合，对物体进行定位，能够根据医生具体规划路径实现颅颌面基本手术的精确操作，并实时监控手术过程确保手术准确进行，整个装置结构简单，使用方便，成本低廉，实用性强。

[0021] 具体的，所述方形横梁4的顶部通过螺钉固定连接有示踪架1，通过设置示踪架1，示踪架1方便用于安放光学导航系统中用于定位追踪的示踪球。

[0022] 具体的，所述直角连接件6与转动轴7通过紧定螺钉8固定连接，通过设置紧定螺钉8，能够防止转动轴7与直角连接件6发生相对转动。

[0023] 具体的，所述压杆20一端开设有直槽口，所述压杆20的另一端开设有螺纹孔，通过设置直槽口和螺纹孔，直槽口使得压杆20可以前后调节位置，压杆20上的定位螺钉21可与Y型固定叉19上的两个定位螺钉21相结合，进行三点定位。

[0024] 具体的，所述Y型固定叉19的侧面均开设有三个螺纹孔，且位于中间的螺纹孔轴线垂直于Y型固定叉19的侧面，且位于两边的螺纹孔轴线与位于中间螺纹孔轴线间的夹角位45度，通过设置三个螺纹孔，方便在每一侧各选一个螺纹孔，使得定位螺钉21可以以不同的角度固定被定位物体。

[0025] 具体的，所述底座16的底部固定连接有脚轮17，所述底座16的底部通过螺纹柱固定连接有脚撑18，所述脚轮17和脚撑18的数量均为四个，且四个脚轮17和脚撑18分别位于底座16底部位于四角的位置，通过设置脚轮17和脚撑18，底座16与脚轮17可构成移动平台，方便人们推动脚轮17使装置进行移动，脚撑18通过螺纹柱的作用可上下移动，当脚撑18向上移动，与地面分离时，方便配合脚轮17使装置移动，当脚撑18向下移动，与地面接触时，方便对装置进行固定。

[0026] 本发明的工作原理及使用流程：本发明，使用时，首先通过螺纹作用，使脚撑18向上移动，进而使脚撑18与地面分离，使脚轮17与地面接触，推动底座16带动装置运动之手术床边的合适位置，再借助螺纹的作用，使脚撑18向下移动，进而使脚撑18与地面接触，使底座16固定，进而对装置形成固定，转动手轮15，使渐开线制动杆14与齿轮13分离，借助直角连接件6和转动轴7的作用，拖动方形横梁4，使静平台3和动平台23带动刀具22运动至病灶位置附近，转动手轮15，使渐开线制动杆14与齿轮13紧密啮合，对转动轴7进行制动固定，将合适的刀具22放置动平台24中，拧紧螺钉，进行夹持固定，根据手术规划路径，结合光学导航设备，完成手术，最后，升起脚撑18，使脚轮17接触地面，将整个机器人推至合适停放位置即可。

[0027] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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