[发明专利]踝关节融合手术机器人

权利要求书

1.踝关节融合手术机器人，其特征在于，包括:

固定钉，具有自导向功能，用于踝关节的固定，所述固定钉包括旋转驱动结构、钉体、直径小于钉体且与钉体同轴一体设置的导向杆和同轴一体设置在钉体与导向杆之间的锥状过渡段，所述钉体与锥状过渡段均设置外螺旋切削刃，所述导向杆的端部设置有切削引导头，所述切削引导头设置有180°双侧切削刃，所述切削刃具有30-120°的刃尖，所述旋转驱动结构包括外六角驱动头和设置在钉体中部与外六角驱动头相配合的内六角孔，

固定钉输送系统，用于固定钉的存放、选择和输送，

固定钉钉入驱动系统，用于将固定钉钉入踝关节，

机械手,具有七自由度，用于将固定钉从输送系统移送至驱动系统，

导航系统，用于固定固定钉，并确定固定钉钉入的空间位置，包括固定装置和CT扫描仪，固定装置用于对踝关节前端的脚掌及后端的小腿进行固定，

CT扫描仪用于对踝关节扫描成像，

控制系统，用于对固定钉输送系统、固定钉钉入驱动系统、机械手及导航系统的控制，以自动完成踝关节融合手术，所述控制系统包括存储器、处理芯片及输入输出设备，所述处理芯片与存储器、输入输出设备、固定装置、CT扫描仪、固定钉输送系统及固定钉钉入驱动系统电性连通。

2.根据权利要求1所述的踝关节融合手术机器人，其特征在于，所述内六角孔的深度为40-60mm。

3.根据权利要求1所述的踝关节融合手术机器人，其特征在于，所述固定钉输送系统包括固定壳和多个可一根一根输出固定钉的出料单元，以及设置在多个出料单元下方接料并送料的送料装置，

所述出料单元包括从上到下依次设置在固定壳内的存料斗、出料斗及旋转拔料机构，任一所述存料斗可同向存放多根同规格的固定钉，所述出料斗具有与存料斗出口尺寸相同且连接密封在一起的进钉口，具有固定钉只能一根根单独通过的出钉口，所述旋转拔料机构包括设置在出钉口下方的拔料转轴、套装于所述拔料转轴上的拔料轮和固定于所述拔料转轴一端的驱动电机，所述拔料轮的外圆周上均布有多个拔料通槽，所述拔料通槽为具有与固定钉的外形相适应的弧形缺口，

所述固定壳的底部设置出料口，所述出料口的上方设置有用于接纳所有旋转拔料机构拔出来的固定钉的汇集空间，

所述送料装置包括设置在出料口下方的输送带和导向机构。

4.根据权利要求3所述踝关节融合手术机器人，其特征在于，所述导向机构包括两根对称布置在输送带纵向两侧的导向板，两导向板与输送方向呈远小近大的锥度设置。

5.根据权利要求1所述踝关节融合手术机器人，其特征在于，所述固定钉钉入驱动系统包括：

支架，具有多自由度，在笛卡尔坐标系中，至少具有Y轴方向的移动自由度、XOZ平面及YOZ平面的旋转自由度，

支架包括Z向臂、X向臂及Y向伸缩缸，X向臂通过球铰固定在Z向臂的顶端，所述Y向伸缩缸通过旋转电机固定在X向臂的远端，所述固定座通过球铰固定在Y向伸缩缸的近端，所述Z向臂与X向臂之间设置XOZ平面旋转缸，所述Y向伸缩缸与固定座之间设置有YOZ平面旋转缸。

固定钉，固定在该支架上，

滑动配合座，设置在固定钉与支架之间，包括固定座和滑动座，固定座固定在支架顶部，滑动座固定在固定钉底部，固定座上设置有与固定钉轴线方向平行的T型滑槽，滑动座上设置有与T型滑槽滑动配合的T型滑条，

导向座，包括对称设置在固定钉轴向两侧的左导向座和右导向座，所述左座体和右座体均包括支承座、导向半圆套及设置在支承座与导向半圆套之间可调节两者距离的调节机构。

6.根据权利要求5所述踝关节融合手术机器人，其特征在于，还包括可对固定钉进行行进驱动的驱动缸，所述驱动缸的缸座固定在固定座上，活塞端固定在固定钉上。