置针机构及骨科手术机器人的制作方法

1.本实用新型涉及外科手术器械领域，更具体地说，它涉及一种置针机构及骨科手术机器人。


背景技术：

2.自动化及人工智能技术深入应用到医疗器械领域，出现手术机器人等一批智能装备，骨科手术机器人就属于其中之一。骨科手术机器人可以大量减少x辐射和医生体能，提高手术操作稳定性和精准度，伤口微创化，缩短病人恢复时间，有利于患者和医生。现有的骨科机器人以具备置针（即椎弓根内螺钉固定术）功能最为常见。
3.现有授权公告号为cn216933430u的中国专利，公开了一种骨科置入手术系统，其包括安装手术工具且驱动手术工具旋转的动力钻机构；骨科置入手术系统还包括直线进给机构；直线进给机构包括直线电机，直线电机与动力钻机构连接，驱动动力钻机构做直线往复运动，实现手术工具的进给运动；所述动力钻机构包括电机，由电机驱动手术工具旋转。
4.在椎弓根置针等手术中，常用克氏针作为导针，且需要将克氏针固定到椎弓根上，所以克氏针本身以及与克氏针接触的零件都应该进行灭菌消毒。
5.但是，上述专利中与手术工具直接接触的动力钻机构，因为与直线进给机构连接，所以无法或者很难进行有效的灭菌消毒。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种置针机构，其能够将与克氏针直接接触的导套和旋转驱动组件拆下后一起进行灭菌消毒，从而提高手术的安全性。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
8.一种置针机构，包括：
9.直线驱动组件，所述直线驱动组件包括驱动台；
10.旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括驱动安装座；
11.导套固定组件；以及，
12.承载于所述导套固定组件上的导套；
13.所述驱动安装座与驱动台为可拆卸连接，来实现旋转驱动组件与直线驱动组件的分离；
14.所述导套相对于置针机构为可拆卸布置。
15.进一步地，所述驱动安装座上设置有与驱动台配合的第一锁紧旋钮。
16.进一步地，所述驱动安装座上设置有与驱动台配合的定位槽。
17.进一步地，所述旋转驱动组件还包括设置于驱动安装座上的空心轴电机，所述空心轴电机连接有钻夹头。
18.进一步地，所述导套固定组件包括导套固定支板和导套活动压板，所述导套设置
于导套固定支板与导套活动压板之间；所述导套固定支板与导套活动压板为可拆卸连接。
19.进一步地，所述导套活动压板上穿设有与导套固定支板连接的第二锁紧旋钮。
20.进一步地，所述导套固定支板和导套活动压板上分别设置有与导套配合的卡槽。
21.进一步地，所述直线驱动组件还包括罩壳，所述驱动台上设置有位置指示针，所述罩壳外侧壁设置有刻度标尺。
22.进一步地，所述导套固定组件设置于直线驱动组件端部。
23.本实用新型的另一目的在于提供一种骨科手术机器人，其包括上述置针机构。
24.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
25.1、旋转驱动组件和导套均可以拆下，即可将克氏针、导套以及旋转驱动组件一起进行灭菌消毒，从而能够提高手术的安全性；
26.2、采用空心轴电机，能够便于对电机进行高温灭菌消毒，而且能够适用于不同长度的克氏针；
27.3、导套活动压板可拆下，则置针机构可以采用复合方向的移动来实现侧出，即机械臂和置针机构不需要沿克氏针的轴线方向后退至与克氏针分离，能够减小机械臂运动所需的空间，有利于适应狭小的手术空间，而且能够减小直线驱动组件的驱动行程，减小直线驱动组件的体积和重量，即，有利于实现置针机构的小型化。
附图说明
28.图1为实施例1中置针机构的结构示意图；
29.图2为实施例1中导套固定组件与导套的结构示意图；
30.图3为实施例1中直线驱动组件的结构示意图；
31.图4为实施例1中旋转驱动组件的结构示意图。
32.图中：1、直线驱动组件；11、底板；121、轴承座；122、电机支座；123、移动座；124、丝杠；125、驱动电机；126、导轨组件；13、第一驱动板；14、第二驱动板；15、第三驱动板；16、力传感器；17、罩壳；181、位置指示针；182、刻度标尺；21、导套固定座；22、导套固定支板；23、导套活动压板；24、第二锁紧旋钮；3、导套；4、克氏针；5、空心轴电机；51、钻夹头；6、驱动安装座；61、定位槽；62、第一锁紧旋钮。
实施方式
33.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
34.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1
35.一种置针机构，参照图1至图4，其包括直线驱动组件1、旋转驱动组件和导套3、导套固定组件以及克氏针4，直线驱动组件1包括驱动台，旋转驱动组件包括驱动安装座6；本实施例中驱动安装座6与驱动台为可拆卸连接，来实现旋转驱动组件与直线驱动组件1的分离；同时，导套3相对于置针机构为可拆卸布置；克氏针4安装于旋转驱动组件上，且克氏针4
穿过导套3，即本实施例中置针机构中与克氏针4直接接触的零部件包括导套3和旋转驱动组件，而旋转驱动组件和导套3均可以拆下，即可将克氏针4、导套3以及旋转驱动组件一起进行灭菌消毒，从而能够提高手术的安全性。
36.参照图1至图4，优选地，本实施例中旋转驱动组件还包括设置于驱动安装座6上的空心轴电机5，空心轴电机5连接有钻夹头51；具体地，空心轴电机5固定设置于驱动安装座6上；克氏针4依次穿过钻夹头51和空心轴电机5，将钻夹头51锁紧后，即可实现对克氏针4的固定，则空心轴电机5能够驱动克氏针4转动；采用空心轴电机5，能够便于对电机进行高温灭菌消毒，而且能够适用于不同长度的克氏针4；优选地，驱动安装座6上设置有与驱动台配合的第一锁紧旋钮62，第一锁紧旋钮62可以手动旋紧或者松开，操作方便，无需借助额外的工具，也有利于保持无菌环境；优选地，驱动安装座6上设置有与驱动台配合的定位槽61，从而能够方便安装，并且提高连接的稳定性以及安装精度；具体地，本实施例中第一锁紧旋钮62的内端凸出于定位槽61内侧壁，则第一锁紧旋钮62与驱动台螺纹连接，或者第一锁紧旋钮62的端部与驱动台紧密接触，均能够使驱动安装座6相对于驱动台固定不动；当然，在其他可选的实施例中，驱动安装座6与驱动台之间还可以采用其它方式来实现可拆卸连接，在此不做限制。
37.参照图1至图4，具体地，本实施例中导套固定组件设置于直线驱动组件1端部，从而能够简化结构，并减小置针机构的体积；当然，在其他可选的实施例中，也可以将导套固定组件和直线驱动组件分别安装于一个支撑件上，在此不作限制；具体地，导套固定组件包括导套固定支板22、导套活动压板23以及导套固定座21，导套固定支板22与导套固定座21固定连接，导套固定座21与直线驱动组件1固定连接；导套3设置于导套固定支板22与导套活动压板23之间，且导套固定支板22与导套活动压板23为可拆卸连接；将导套活动压板23拆下后，即可取下导套3，实现导套3与置针机构的分离，从而可以对导套3进行灭菌消毒；优选地，导套活动压板23上穿设有与导套固定支板22连接的第二锁紧旋钮24，第二锁紧旋钮24与导套固定支板22为螺纹连接；采用第二锁紧旋钮24，可以手动旋紧或者松开，操作方便，无需借助额外的工具，也有利于保持无菌环境；优选地，导套固定支板22和导套活动压板23上分别设置有与导套3配合的卡槽，从而能够提高连接的稳定性；当然，在其他可选的实施例中，为了实现导套3与置针机构的分离，也可以将导套3与导套固定组件中的一部分一起拆下，例如申请号为2021216298603的专利中所示，在此不作限制。
38.参照图1至图4，使用时，置针机构安装于机械臂上，具体地，直线驱动组件1与机械臂连接；克氏针固定后，将导套活动压板23拆下，将钻夹头51松开，则机械臂可以控制置针机构进行复合方向的移动，然后利用克氏针的弯曲，实现侧出；所谓复合方向的移动，即移动方向包括沿克氏针的轴线方向，以及相交于轴线方向的其它方向；采用复合方向的移动来实现侧出，则机械臂和置针机构不需要沿克氏针的轴线方向后退至与克氏针分离，能够减小机械臂运动所需的空间，有利于适应狭小的手术空间，而且能够减小直线驱动组件1的驱动行程，减小直线驱动组件1的体积和重量，即，有利于实现置针机构的小型化。
39.参照图1至图4，优选地，本实施例中直线驱动组件还包括罩壳17，驱动台上设置有位置指示针181，罩壳17外侧壁设置有刻度标尺182，位置指示针181与刻度标尺182配合，有利于操作者了解实际的前进位移；具体地，本实施例中直线驱动组件包括底板11，底板11上设置有电机滚珠丝杠驱动组件，电机滚珠丝杠驱动组件包括分别固定在底板11上的轴承座
121和电机支座122，丝杠124滚动支承于轴承座121与电机支座122之间，电机支座122上设置有驱动电机125，驱动电机125通过联轴器与丝杠124连接；丝杠124上套设有移动座123，移动座123与底板11之间设置有导轨组件126；本实施例中驱动台设置于移动座123顶壁，则驱动电机125控制丝杠124转动，即可带动移动座123和驱动台进行直线往复运动；具体地，驱动台包括与移动座123连接的第一驱动板13，位置指示针181设置于第一驱动板13侧壁；第一驱动板13位于罩壳17外侧，第一驱动板13顶壁设置有第二驱动板14，第二驱动板14顶壁端部设置有第三驱动板15，第三驱动板15侧壁连接于位于第二驱动板14上方的力传感器16；本实施例中驱动安装座6与力传感器16连接，力传感器16嵌于定位槽61内，从而能够反馈克氏针前进时收到的阻力；当然，在其他可选的实施例中，直线驱动组件1也可以采用其它驱动方式，在此不作限制。
实施例2
40.一种骨科手术机器人，参照图1至图4，其包括实施例1中的置针机构，以及与置针机构连接的机械臂（附图未未示出）；采用机械臂控制置针机构移动到手术位置，然后由置针机构控制克氏针的移动，有利于提高克氏针的位置精度。

技术特征：
1.一种置针机构，包括：直线驱动组件，所述直线驱动组件包括驱动台；旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括驱动安装座；导套固定组件；以及，承载于所述导套固定组件上的导套；其特征在于：所述驱动安装座与驱动台为可拆卸连接，来实现旋转驱动组件与直线驱动组件的分离；所述导套相对于置针机构为可拆卸布置。2.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述驱动安装座上设置有与驱动台配合的第一锁紧旋钮。3.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述驱动安装座上设置有与驱动台配合的定位槽。4.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述旋转驱动组件还包括设置于驱动安装座上的空心轴电机，所述空心轴电机连接有钻夹头。5.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述导套固定组件包括导套固定支板和导套活动压板，所述导套设置于导套固定支板与导套活动压板之间；所述导套固定支板与导套活动压板为可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的置针机构，其特征在于：所述导套活动压板上穿设有与导套固定支板连接的第二锁紧旋钮。7.根据权利要求5所述的置针机构，其特征在于：所述导套固定支板和导套活动压板上分别设置有与导套配合的卡槽。8.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述直线驱动组件还包括罩壳，所述驱动台上设置有位置指示针，所述罩壳外侧壁设置有刻度标尺。9.根据权利要求1所述的置针机构，其特征在于：所述导套固定组件设置于直线驱动组件端部。10.一种骨科手术机器人，其特征在于：包括权利要求1-9中任一项所述的置针机构。

技术总结
本实用新型公开了一种置针机构及骨科手术机器人，其涉及外科手术器械领域。其技术方案要点包括：直线驱动组件，所述直线驱动组件包括驱动台；旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括驱动安装座；导套固定组件；以及，承载于所述导套固定组件上的导套；所述驱动安装座与驱动台为可拆卸连接，来实现旋转驱动组件与直线驱动组件的分离；所述导套相对于置针机构为可拆卸布置。本实用新型能够将与克氏针直接接触的导套和旋转驱动组件拆下后一起进行灭菌消毒，从而提高手术的安全性。从而提高手术的安全性。从而提高手术的安全性。


技术研发人员：吕丹辉 朱圣晓 韩龙
受保护的技术使用者：深圳市鑫君特智能医疗器械有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/13