[发明专利]一种五自由度医疗教学设备

说明书

本发明公开了一种五自由度医疗教学设备，属于教学设备技术领域，为解决现有的模拟器械的精确度较低的问题，该设备包括基座、设置在基座上方的转座、设置在转座上方的摇摆台、设置在摇摆台上的探杆、设置在探杆一端的剪刀手柄和设置在探杆远离剪刀手柄的一端上的刀头；所述刀头为剪刀头，剪刀头与剪刀手柄随动；转座在基座上方绕z轴方向转动，摇摆台在转座的上端绕x轴方向转动，探杆在摇摆台上绕y轴转动并且沿着y轴移动，加上剪刀手柄的运动一起构成五个自由度。能够较高精度的实现对手术操作的模拟，大大方便了学生的实习。

技术领域

本发明属于教学设备技术领域，涉及一种医疗教学设备，具体为一种五自由度医疗教学设备。

背景技术

近年来，以腹腔镜技术为代表的微创外科手术迅速兴起，许多传统手术都开始采用微创外科技术。然而，微创手术受到视野视察范围小、术者缺乏触觉感觉、手术区域灵活性小、人机协调困难等方面的限制。因此，要达到专业手术医生的水平，较传统手术而言需要更长时间的学习和训练。同时，在传统的手术训练中，实习医生往往是在经验丰富的医生演示后对人造模型、尸体、动物等对象进行练习。然而，人造模型真实感不够，尸体资源有限且昂贵，动物活体组织及结构与人体差异较大。

继而就出现了以微创手术为蓝本的模拟仿真训练系统，大多数的仿真系统中仿真度不高，一方面因为虚拟模型不够逼真，而另一方面在于模拟操作中力的反馈真实程度。因为在微创手术过程中，医生不仅仅是依靠视觉来判断器械和人体腔体内壁的相对位置以及最适合的操作位置，而更多的时候是依靠手感来作为处理病灶点的一个衡量标准。所以在传统的电机反馈中无法形象的模拟在真实人体中器械和腔体内壁交涉时所产生的柔体变形的力点，使操作者失去对手感的培养，达不到模拟培训的效果。并且现有的模拟器械的精确度较低。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种五自由度医疗教学设备，解决了现有的模拟器械的精确度较低的问题。

本发明采用的技术方案为：一种五自由度医疗教学设备，该设备包括基座、设置在基座上方的转座、设置在转座上方的摇摆台、设置在摇摆台上的探杆、设置在探杆一端的剪刀手柄和设置在探杆远离剪刀手柄的一端上的刀头；所述刀头为剪刀头，剪刀头与剪刀手柄随动；转座在基座上方绕z轴方向转动，摇摆台在转座的上端绕x轴方向转动，探杆在摇摆台上绕y轴转动并且沿着y轴移动，加上剪刀手柄的运动一起构成五个自由度。

所述转座的底部固定设有转轴，转轴的轴线与水平面垂直，转轴的下端与基座的上端面活动连接；所述转轴上设有检测反馈系统。所述检测反馈系统包括设置在转盘的周缘上的检测环和设置在基座的上端的测量环，所述检测环内部设有通电的导线，检测环的外部还设有检测标记；所述测量环的内圈设有容纳检测环的检测槽，检测环插入检测槽内，检测槽内设有标记检测头；检测槽的两侧设有通电的导线；所述转盘、测量环、检测槽和检测环三者的轴线都与转轴的轴线重合。所述摇摆台的底部设有横向转轴，横向转轴的轴线与水平面平行，横向转轴的两端都穿出摇摆台的底部插入转座中并且穿透转座，横向转轴与摇摆台的底部固定连接，横向转轴与转座活动连接，横向转轴带着摇摆台在转座上绕横向转轴的轴线转动；所述横向转轴上设有第二检测反馈系统。所述摇摆台上设有用于安装探杆的探杆安装孔，所述探杆安装孔的轴线与横向转轴的轴线垂直，所述探杆的内部设有磁条，磁条与探杆固定连接；探杆的外部设有第三标记，探杆安装孔内部设有用于识别第三标记的第三标记检测头，探杆安装孔内还设有通电的导线。所述摇摆台上靠近探杆上设有刀头的一侧设有第三检测反馈系统。所述检测反馈系统包括设置在探杆上的第三转盘和设置在摇摆台上的第三测量环，所述第三转盘的周缘上设有第三检测环，所述第三检测环内部设有通电的导线，第三检测环的外部也设有第三检测标记。所述第三测量环的内圈设有容纳第三检测环的第三检测槽，第三检测环插入第三检测槽内，第三检测槽内设有第四标记检测头；第三检测槽的两侧设有通电的导线。

本发明的有益效果是：能够较高精度的实现对手术操作的模拟，大大方便了学生的实习。

附图说明