[发明专利]绳驱动并联可重构手术导航定位机器人

说明书

本申请公开了一种绳驱动并联可重构手术导航定位机器人，包括：导航管，用于放置手术器械，导航管上设置有连接关节，连接关节设置为两个位于导航管的上下两端；定位杆，定位杆设置为三组，定位杆下端具有固定部；驱动绳，驱动绳设置为六根，六根驱动绳平均分为三组；每组驱动绳中的其中一根驱动绳的第一端固定在导航管上端的连接关节上，第二端穿过对应定位杆上部并与绳驱动机构传动连接，另一根驱动绳的第一端固定在导航管下端的连接关节上，第二端穿过对应定位杆下部并与绳驱动机构传动连接。本申请解决了相关技术中外科手术机器人体积较大、结构复杂、质量重、不可实现术中实时操作、精度较低、容易干涉医生操作、工作空间较小且不可变的问题。

技术领域

本申请涉及外科医疗器械领域，具体而言，涉及一种绳驱动并联可重构手术导航定位机器人。

背景技术

传统的外科手术通常依赖于医生的经验及对手臂肌肉的控制，手术时间长、操作较为复杂、精准度不够，手术创伤大，不利于患者恢复。某些手术还需要医生在核磁环境中操作，产生的辐射伤害医生健康。

微创手术弥补了传统外科手术的弊端，具有创伤小、恢复快的优点，可以减少疾病给患者带来的不便和痛苦。主要的手术方法是(以脑部微创手术为例)利用手术器械在颅骨表面钻孔，并结合医学图像信息，依靠外科医生的经验，找出人体解剖学结构和医疗设备之间的几何关系，通过调节外科手术器械的位置，将探针或其他外科手术器械引入患者头部，对病灶区域进行活检、放疗、切除等操作。微创手术逐渐成为未来外科手术的发展方向，但这类手术需要对患处结构进行精准定位，使用机器人作为定位辅助是目前最先进的形式。

目前应用于外科手术的定位导航机器人工作方式多为医生术前将患者的影像资料(如MRI、CTA等)导入机器人进行图像融合，形成三维图像，手术机器人根据靶点核团或血肿形态、颅内血管走向等设计个性化手术路径，再在术中根据规划路径进行导航。

常见的外科手术机器人主要有三类：第一类是基于串联机械臂结构的有框架机器人，如NeuroMate(ISS公司)，可指导神经外科手术，例如活检和脑瘤切除等。但NeuroMate采用有框架的结构，灵活性差，干涉医生手术操作，患者舒适度低。同时，串联机械臂结构使机器人体积较大、不能实现核磁兼容及术中的实时控制。第二类是基于串联机械臂结构的无框架机器人，如ROSA(法国Medtech公司)、“睿米”(柏慧维康机器人公司)等，这类机器人体积较大，易干涉医生操作，同时在手术过程中需要多次配准，操作较为复杂。第三类是可以固定于人体的小型机器人，如Renaissance Brain(以色列Mazor机器人公司)，这是现有唯一商业化的可固定于人体的小型机器人，但该机器人工作空间较小且不可变，也不能实现核磁兼容。

针对相关技术中外科手术机器人体积较大、结构复杂、质量重、不可实现术中实时操作、精度较低、容易干涉医生操作、工作空间较小且不可变的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种绳驱动并联可重构手术导航定位机器人，以解决相关技术中外科手术机器人体积较大、结构复杂、质量重、不可实现术中实时操作、精度较低、容易干涉医生操作、工作空间较小且不可变的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种绳驱动并联可重构手术导航定位机器人，该绳驱动并联可重构手术导航定位机器人包括：导航管，用于放置手术器械，所述导航管上设置有连接关节，所述连接关节设置为两个位于所述导航管的上下两端；定位杆，所述定位杆设置为三组，并围设在所述导航管的外围，定位杆下端具有固定部；驱动绳，所述驱动绳设置为六根，六根所述驱动绳平均分为三组，并与三组所述定位杆对应；每组所述驱动绳中的其中一根驱动绳的第一端固定在所述导航管上端的连接关节上，第二端穿过对应定位杆上部并与绳驱动机构传动连接，另一根驱动绳的第一端固定在所述导航管下端的连接关节上，第二端穿过对应定位杆下部并与绳驱动机构传动连接。