【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于手術機器人，尤其涉及一種基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人。
技術介紹
1、脊髓電刺激療法（scs）是醫生在x光顯像設備的引導下，通過介入式技術，將電極沿著患者的硬脊膜與椎管腔之間的腔隙送達目標位置，然后以脈沖電流刺激特定區段的脊髓神經，從而有效緩解甚至消除各種慢性頑固性疼痛的方法，具有創傷小、不傷害神經組織、術后恢復快、并發癥少等優點。但是，該手術需要在x光成像的指引下進行，長期受x射線輻射會大幅地增加醫生患白血病、癌癥以及急性白內障的幾率，嚴重影響了醫生的身體健康和職業壽命，成為了制約介入手術發展不可忽視的問題。
2、通過使用脊髓電極介入手術機器人，醫生可以遠程進行手術，不受x射線影響，并且可以通過對機器人進行精準的定位和操作，提高手術的精度和安全性。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術擬解決的技術問題是，提供一種基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人。
2、本專利技術解決所述技術問題采用如下的技術方案：
3、一種基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，包括第一機械臂、第二機械臂、電極夾持模塊和電極扭轉模塊，電極夾持模塊位于第一機械臂末端，電極扭轉模塊位于第二機械臂末端；
4、所述電極夾持模塊包括夾持模塊底座和夾持手，夾持模塊底座包括夾持模塊底座外殼、夾持驅動電機和驅動連接件，夾持手包括夾持手外殼、傳動法蘭、螺旋驅動盤和夾持手指；夾持手指通過卡槽安裝在夾持模塊外殼上，夾持驅動電機安裝在夾持模塊
5、所述夾持手安裝在夾持模塊底座上，當夾持驅動電機轉動時，通過驅動連接件與螺旋驅動盤驅動夾持手指對中相向運動或背離運動，實現對電極的夾緊和松開。
6、進一步的，所述夾持手指包括夾持手指底座、夾持手指支撐梁、夾持構件；夾持手指支撐梁固定安裝于夾持手指底座上，夾持構件固定安裝于夾持手指支撐梁上。
7、進一步的，所述夾持手指支撐梁為十字梁形結構，夾持手指支撐梁表面貼有應變片，基于電阻應變原理，當因夾持力或推送力使得夾持手指支撐梁產生應變時，可以通過檢測應變片的電阻變化分別檢測手術過程中的夾緊力和推送力。
8、進一步的，所述電極扭轉模塊包括扭轉模塊外殼、扭轉模塊底座、扭轉驅動電機、扭轉驅動連接件、扭轉驅動軸、扭矩傳感器和電極固定模塊；扭轉驅動電機通過固定在扭轉模塊底座上，扭轉驅動電機通過扭轉驅動連接件驅動扭轉驅動軸繞其軸線旋轉運動，扭矩傳感器一側固定安裝在扭矩傳動軸的端面上，另一側與電極固定模塊相連接。
9、進一步的，當執行電極推進/撤回操作時，第一機械臂末端的電極夾持模塊將電極夾緊，第一機械臂末端與第二機械臂末端以相同的速度沿電極的軸線同方向運動，即可推進電極沿第一軸線方向運動；當機械臂末端運動到行程極限位置后，第一機械臂末端的夾持機構松開電極，第一機械臂末端沿第一軸線反方向運動至其初始位置，此過程第二機械臂保持靜止；重復前述步驟，實現電極的連續推進/撤回動作；當需要扭轉電極時，控制電極扭轉模塊中的扭轉驅動電機轉動，驅動電極繞其軸線做旋轉運動。
10、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
11、通過兩臺六自由度機械臂與分別安裝在兩臺機械臂末端的電極夾持模塊、電極扭轉模塊，可以高還原度地模仿醫生實現介入手術過程中的電極夾緊、推進、回撤、扭轉等操作。夾持模塊具備夾持力檢測功能，能夠實現以特定的夾緊力夾持電極，既能防止因夾持力過小產生打滑現象，又能防止夾持力過大而損壞電極；電極夾持模塊還具備推送力檢測功能，以及電極扭轉模塊具備扭矩檢測功能，可以防止因手術過程中的推送力或扭矩過大而對病人產生傷害。此外，此機器人可以在手術過程中代替醫生進行手術操作，降低醫生工作強度，使醫生免受x射線的傷害，亦可以通過對機器人位置和操作力的精準控制使手術過程更加安全高效。
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1.一種基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，包括第一機械臂、第二機械臂、電極夾持模塊和電極扭轉模塊，電極夾持模塊位于第一機械臂末端，電極扭轉模塊位于第二機械臂末端；
2.根據權利要求1所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述夾持手指包括夾持手指底座、夾持手指支撐梁、夾持構件；夾持手指支撐梁固定安裝于夾持手指底座上，夾持構件固定安裝于夾持手指支撐梁上。
3.根據權利要求2所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述夾持手指支撐梁為十字梁形結構，夾持手指支撐梁表面貼有應變片，基于電阻應變原理，當因夾持力或推送力使得夾持手指支撐梁產生應變時，可以通過檢測應變片的電阻變化分別檢測手術過程中的夾緊力和推送力。
4.根據權利要求1所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述電極扭轉模塊包括扭轉模塊外殼、扭轉模塊底座、扭轉驅動電機、扭轉驅動連接件、扭轉驅動軸、扭矩傳感器和電極固定模塊；扭轉驅動電機通過固定在扭轉模塊底座上，扭轉驅動電機通過扭轉驅動連接件驅動扭轉驅動軸繞其軸線旋轉運動，扭矩傳感器
5.根據權利要求1或4所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，當執行電極推進/撤回操作時，第一機械臂末端的電極夾持模塊將電極夾緊，第一機械臂末端與第二機械臂末端以相同的速度沿電極的軸線同方向運動，即可推進電極沿第一軸線方向運動；當機械臂末端運動到行程極限位置后，第一機械臂末端的夾持機構松開電極，第一機械臂末端沿第一軸線反方向運動至其初始位置，此過程第二機械臂保持靜止；重復前述步驟，實現電極的連續推進/撤回動作；當需要扭轉電極時，控制電極扭轉模塊中的扭轉驅動電機轉動，驅動電極繞其軸線做旋轉運動。
...【技術特征摘要】
1.一種基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，包括第一機械臂、第二機械臂、電極夾持模塊和電極扭轉模塊，電極夾持模塊位于第一機械臂末端，電極扭轉模塊位于第二機械臂末端；
2.根據權利要求1所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述夾持手指包括夾持手指底座、夾持手指支撐梁、夾持構件；夾持手指支撐梁固定安裝于夾持手指底座上，夾持構件固定安裝于夾持手指支撐梁上。
3.根據權利要求2所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述夾持手指支撐梁為十字梁形結構，夾持手指支撐梁表面貼有應變片，基于電阻應變原理，當因夾持力或推送力使得夾持手指支撐梁產生應變時，可以通過檢測應變片的電阻變化分別檢測手術過程中的夾緊力和推送力。
4.根據權利要求1所述的基于雙臂協作的脊髓電極介入手術機器人，其特征在于，所述電極扭轉模塊包括扭轉...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許瑞鑫，李滿宏，張建華，趙巖，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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