[发明专利]腹腔镜手术模拟装置

说明书

本发明公开了一种腹腔镜手术模拟装置，包括：机架，包括底板；delta并联机构，包括底座、位于底座上方的运动平台和设于底座与运动平台之间的执行机构，执行机构包括第一伺服电机和支链，支链的一端活动连接于底座，另一端活动连接于运动平台，第一伺服电机设于底座上并与支链传动连接，第一伺服电机的尾部设有第一角度检测元件；连接机构，包括安装座、设于安装座上的姿态采集模块和设于安装座与运动平台之间的串联机构，所述安装座能够相对所述运动平台转动并能够相对所述运动平台前后摆动、左右摆动；手术器械，可拆卸地设于安装座上。上述的腹腔镜手术模拟装置能够根据实际需求更换不同的手术器械，以便于模拟不同的手术，通用性较高。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种腹腔镜手术模拟装置。

背景技术

现有技术中，腹腔镜手术作为一种典型的微创手术，仅需要在患者的腹部做几个小切口，然后将手术器械通过这些小切口插入患者的腹腔内便可进行手术，与传统手术相比，腹腔镜手术具有创口小、术后康复快等优势，但是由于这一类手术的操作极其复杂，需要对医生进行大量的培训。传统的腹腔镜手术训练需要借助人体或者动物模型来完成，培训成本高而且面临着伦理方面的问题，为了解决该问题，市面上现存有一些用于腹腔镜手术训练的腹腔镜手术模拟装置，但是，这些腹腔镜手术模拟装置大多无法更换手术器械，所能模拟的手术有限，通用性较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种腹腔镜手术模拟装置，能够更换不同的手术器械，以便于模拟不同的手术，通用性较高。

根据本发明的实施例的腹腔镜手术模拟装置，包括：机架，所述机架包括底板；delta并联机构，所述delta并联机构包括底座、运动平台和执行机构，所述底座设置于所述底板上，所述运动平台位于所述底座的上方，所述执行机构设置于所述底座和所述运动平台之间，所述执行机构包括三个第一伺服电机以及三条间隔设置的支链，所述支链的一端活动连接于所述底座，所述支链的另一端活动连接于所述运动平台，所述第一伺服电机设置于所述底座上，三个所述第一伺服电机一一对应地与三条所述支链传动连接，每个所述第一伺服电机的尾部均设置有第一角度检测元件；连接机构，所述连接机构包括安装座、姿态采集模块和串联机构，所述姿态采集模块设置于所述安装座上，所述串联机构设置于所述安装座和所述运动平台之间，所述串联机构包括支撑件、第一连接件、第二连接件和十字轴，所述支撑件包括第一水平板和两个间隔设置于所述第一水平板顶部的第一竖直板，所述第一水平板固定设置于所述运动平台上，所述第一连接件位于所述支撑件的上方，所述第一连接件包括第二水平板和两个间隔设置于所述第二水平板底部的第二竖直板，所述支撑件和所述第一连接件正交设置，所述十字轴的四个端部一一对应地转动连接于两个所述第一竖直板和两个所述第二竖直板，所述第二连接件位于所述第一连接件的上方，所述第二连接件包括第三水平板和设置于所述第三水平板底部的第一连接轴，所述第三水平板固定设置于所述安装座的底部，所述第一连接轴转动连接于所述第二水平板；手术器械，所述手术器械可拆卸地设置于所述安装座上；其中，所述第一伺服电机、所述第一角度检测元件和所述姿态采集模块均与外部计算机相连接。

根据本发明实施例的腹腔镜手术模拟装置，至少具有如下有益效果：使用时，外部计算机的主机首先通过所述第一角度检测元件采集的数据计算并获取所述手术器械的位置、通过所述姿态采集模块采集的数据计算并获取所述手术器械的姿态，从而更新外部计算机的显示器中所显示的虚拟环境中的手术器械的位置和姿态，随后外部计算机的主机根据虚拟环境中的手术器械与虚拟器官的接触情况计算所需反馈的力矩，最后通过所述delta并联机构向所述手术器械传递所需反馈的力矩，从而模拟手术中的力觉反馈，其中，通过所述串联机构使得所述手术器械能够相对所述运动平台转动并能够相对所述运动平台前后摆动、左右摆动，能够较好地适应不同的手术器械对姿态调整的需求，同时，所述手术器械可拆卸地设置于所述安装座上，能够根据实际需求更换不同的手术器械，以便于模拟不同的手术，通用性较高。