【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫療，尤其涉及一種脊柱超聲手術器械及其末端執行器控制方法。
技術介紹
1、脊柱手術機器人技術已歷經多年的發展，自spineassist機器人獲美國fda認證(2004年)至今，已經誕生了多種創新型產品，展現了優秀的手術定位精度和臨床穩定性，表明：機器人在脊柱這一復雜高難手術中擁有顯著優勢和巨大發展潛力。進一步分析發現：現有的脊柱機器人產品主要用于圖像引導下的手術精準定位，還沒有用于手術精密操作(如：椎板切除)的脊柱機器人產品。
2、盡管國內外已經出現了幾款用于椎板切除的脊柱機器人原型，但要實現真正的臨床應用，必須要解決以下三個方面的臨床問題：“險”(脊髓/神經等損傷風險大，并發癥高)、“難”(椎板形態復雜，切除操作控制困難)、“盲”(感知手段不足，術區信息有限，看不清相關組織存在視野盲區)。
3、目前現有的脊柱機器人在功能逐步完善、功能逐步變多的情況下，大都將多個功能及實現相應操作的裝置整合到一臺和兩臺臺車上，使得臺車上結構復雜，并且臺車內控制系統雜亂，當需要進行某種操作時，需要頻繁切換界面，較為浪費時間。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于解決上述
技術介紹
中的至少一個問題，提供一種脊柱超聲手術器械及其末端執行器控制方法。
2、為實現上述目的，本專利技術的一種脊柱超聲手術器械，包括：
3、機械臂臺車、圖像識別臺車、末端執行臺車和導航標定裝置；
4、所述機械臂臺車上設置有第一電機和機械臂，所述第一電機用于控
5、所述圖像識別臺車上設置有計算機模塊和雙目相機，所述雙目相機用于采集所述機械臂動作的動態信息，所述計算機模塊與所述雙目相機通信連接，所述計算機模塊用于處理圖像信息與工具標定信息；
6、所述末端執行臺車包括控制機箱和末端執行器，所述末端執行器與所述機械臂可拆卸連接，所述控制機箱與所述末端執行器通信連接，所述控制機箱用于發送所述末端執行器和機械臂運動的電信號；
7、所述導航標定裝置包括示蹤器，所述示蹤器設置在所述末端執行器上，所述示蹤器能夠被所述雙目相機識別；
8、所述控制機箱分別與所述第一電機、計算機模塊通信連接。
9、優選地，所述末端執行器包括機體、第一安裝支架、第二安裝支架和呼吸隨動套筒；
10、所述第一安裝支架和第二安裝支架與所述機體側壁滑動連接，所述第一安裝支架用于連接所述機械臂，所述第二安裝支架用于安裝超聲骨刀刀柄；
11、在所述機體內設置有第二電機，所述第二電機用于控制所述第二安裝支架運動；
12、所述呼吸隨動套筒設置在所述機體底部，且與所述第二安裝支架對應設置，所述超聲骨刀刀柄能夠穿過所述呼吸隨動套筒。
13、優選地，所述呼吸隨動套筒遠離所述機體的一端具有鋸齒狀的抵接端，所述抵接端與骨表面抵接；
14、所述抵接端用于所述超聲骨刀與骨表面同步運動。
15、優選地，在所述機體與所述第一安裝支架的連接處設置有彈性裝置，所述彈性裝置用于所述機體運動后的復位。
16、優選地，在所述機械臂與所述末端執行器的連接處設置有力傳感器，所述力傳感器用于檢測所述彈性裝置的彈力大小。
17、優選地，所述導航標定裝置還包括標定器和驗證器，所述標定器用于建立超聲骨刀刀尖與所述末端執行器之間的物理關系，所述驗證器用于對所述標定器的標定信息進行驗證；
18、所述標定器和驗證器能夠被所述雙目相機識別。
19、優選地，所述導航標定裝置還包括脊柱配準導板，所述脊柱配準導板用于術前三維影像空間與真實物理空間的配準；
20、所述脊柱配準導板可根據所述計算機模塊提供的數據進行個性化設計。
21、優選地，所述圖像識別臺車還包括第一顯示器，所述第一顯示器與所述計算機模塊通信連接，所述第一顯示器用于顯示所述計算機模塊處理的信息數據；
22、所述第一顯示器能夠進行人機交互。
23、優選地，在所述末端執行臺車上還設置有第二顯示器，所述第二顯示器與所述控制機箱通信連接，所述第二顯示器用于顯示所述控制機箱處理的信息數據；
24、所述第二顯示器能夠進行人機交互。
25、為實現上述目的，本專利技術還提供一種脊柱超聲手術器械的末端執行器控制方法，應用于如上述中任意一項所述的脊柱超聲手術器械，包括：
26、通過圖像識別臺車規劃手術路徑；
27、通過末端執行臺車確認超聲骨刀的切削數據；
28、基于所述手術路徑信息及切削數據信息控制末端執行器運動；
29、對所述末端執行器的切削姿態進行檢測；
30、基于所述切削姿態控制所述末端執行器始停。
31、基于此，本專利技術的有益效果為：
32、通過本專利技術的方案，圖像識別臺車上設置有雙目相機、第一顯示器等，能夠對術前患者影像數據進行處理，規劃手術路徑，并且進行術前標定信息確認，末端執行臺車上設置第二顯示器和控制機箱，能夠對術中切割數據監測，可控制術中超聲骨刀切割狀態，將多個功能分開設置，簡化單臺車結構，實現“專車專用”，提高手術效率。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述末端執行器包括機體、第一安裝支架、第二安裝支架和呼吸隨動套筒；
3.根據權利要求2所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述呼吸隨動套筒遠離所述機體的一端具有鋸齒狀的抵接端，所述抵接端與骨表面抵接；
4.根據權利要求3所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，在所述機體與所述第一安裝支架的連接處設置有彈性裝置，所述彈性裝置用于所述機體運動后的復位。
5.根據權利要求4所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，在所述機械臂與所述末端執行器的連接處設置有力傳感器，所述力傳感器用于檢測所述彈性裝置的彈力大小。
6.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述導航標定裝置還包括標定器和驗證器，所述標定器用于建立超聲骨刀刀尖與所述末端執行器之間的物理關系，所述驗證器用于對所述標定器的標定信息進行驗證；
7.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述導航標定裝置還包括脊柱配準導板，所述脊
8.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述圖像識別臺車還包括第一顯示器，所述第一顯示器與所述計算機模塊通信連接，所述第一顯示器用于顯示所述計算機模塊處理的信息數據；
9.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，在所述末端執行臺車上還設置有第二顯示器，所述第二顯示器與所述控制機箱通信連接，所述第二顯示器用于顯示所述控制機箱處理的信息數據；
10.一種脊柱超聲手術器械的末端執行器控制方法，其特征在于，應用于如權利要求1-9中任意一項所述的脊柱超聲手術器械，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述末端執行器包括機體、第一安裝支架、第二安裝支架和呼吸隨動套筒；
3.根據權利要求2所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述呼吸隨動套筒遠離所述機體的一端具有鋸齒狀的抵接端，所述抵接端與骨表面抵接；
4.根據權利要求3所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，在所述機體與所述第一安裝支架的連接處設置有彈性裝置，所述彈性裝置用于所述機體運動后的復位。
5.根據權利要求4所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，在所述機械臂與所述末端執行器的連接處設置有力傳感器，所述力傳感器用于檢測所述彈性裝置的彈力大小。
6.根據權利要求1所述的一種脊柱超聲手術器械，其特征在于，所述導航標定裝置還包括標定器和驗證器，所述標定器用于建立...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉洪升，季旭全，耿寶多，章永宏，毛寧波，韓高軍，楊標，
申請(專利權)人：蘇州鑄正機器人有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。