机器人导航骨科手术装置

摘要

本发明公开了一种机器人导航骨科手术装置，包括计算机、C型臂X光机、手术床机构、拉伸机构和导航机器人，以及医学图像处理软件，拉伸机构安装在手术床机构的球座上，C型臂X光机和导航机器人随手术床机构的位置摆放而移动，由C型臂X光机采集图像，经采集卡输送到计算机内进行医学图像软件处理。该装置综合利用机器人技术和计算机图像处理技术来进行骨科手术，从机器人空间到图像空间的映射、手术空间到图像空间的映射变换，根据医学图像处理结果对骨科手术的手术路径进行规划，对要进行手术的动作进行导航，虚拟地显示医生的手术动作，评估手术动作的偏差。该装置减小了X光线对患者和医生的伤害，提高了手术精度和效率，减小了手术创伤。

主权项

1、一种机器人导航骨科手术装置，包括计算机以及存储于计算机内的医学图像处理软件、C型臂X光机、手术床机构，由C型臂X光机采集图像，经采集卡输送到计算机内进行医学图像软件处理，其特征在于：还包括拉伸机构(2)和导航机器人(3)，拉伸机构(2)安装在手术床机构(1)的右活动支撑(118)的球座(120)上，C型臂X光机和导航机器人(3)随手术床机构(1)的位置摆放而移动，所述的手术床机构(1)，其手术床机构(1)的床底架(101)在同一侧面平行伸出有两个支臂，床支架(102)安装在床底架(101)的框体上，床支架(102)上端面安装有上架(103)，上架(103)上安装有床板(107)，上架(103)同床底架(101)支臂平行水平面安装有托板支撑轴(109)，上架(103)的其余面上有挂件(106)，托板架(110)安装在托板(111)和托板支撑轴(109)上，横挡(112)安装在托板(111)上；床底架(101)的底部有固定支撑(104)和滚轮(105)，床底架(101)的一支臂活动连接右滑轨(113)，右滑块(114)在右滑轨(113)上滑动，支撑板(115)固定在右滑轨(113)上，滚轮(116)安装在支撑板(115)的底面，右固定支撑(117)安装在右滑块(114)上，右固定支撑(117)连接有右活动支撑(118)，右固定支撑(117)上有升降调节手柄(119)，用于调节右活动支撑(118)的升降，右活动支撑(118)的端部安装有一球座(119)，球座(119)的一端安装有摆动球(120)，拉伸装置(2)通过螺杆安装在右活动支撑(118)的摆动球(120)上；床底架(101)的另一支臂活动连接左滑轨(122)，左滑块(123)在左滑轨(122)上滑动，支撑板(124)固定在左滑轨(122)上，滚轮(125)安装在支撑板(124)的底面，左固定支撑(126)安装在左滑块(123)上，左固定支撑(126)连接有左活动支撑(127)，左固定支撑(126)上有升降调节手柄(128)，用于调节左活动支撑(127)的升降，左活动支撑(127)上端面通过连接板(129)安装有左脚板架(130)；所述的拉伸机构(2)，其拉伸机构(2)的拉伸框(201)通过左端盖(206)、右端盖(207)安装在丝杠(203)上，拉伸框(201)内有蜗轮(204)、蜗杆(205)，丝杠(203)的一端安装在连接板(208)上，连接板(208)上安装有拉力传感器(209)，连接板(208)通过滑轴(210)连接脚板(211)；所述的导航机器人(3)，其导航机器人(3)的升降支撑架(304)和固定支撑(302)安装在底座(301)上，滚轮(303)安装在底座(301)的底面，电机(305)通过联轴器(306)连接在丝杠(307)上，丝杠(307)安装在丝杠支撑(310)上，丝杠支撑(310)安装在升降支撑架(304)上，升降轴(317)安装在丝母连接件(309)上，通过丝母(308)在丝杠(307)的运动实现上下升降，丝杠(307)的一边安装有侧板(312)，侧板(312)上安装有线性导轨(313)，线性导轨(313)通过连接件(314)与升降轴(317)的底部连接，升降支撑架(304)上部的四个方向上安装有四个调节滚轮(315)，升降轴(317)顶部安装有可手控调节的旋转轴(318)，平行底板(329)的滑块(320)安装在升降轴(318)顶部的旋转板上，平行底板(329)的滑块(320)通过丝杠(322)与线性导轨(324)与底板连接，平行底板(329)内安装有电机(325)，电机(325)的输出轴通过联轴器(327)与丝杠(322)的一端连接，平行底板(329)通过转台(331)连接小臂(333)，小臂(333)内安装有电机(335)，电机(335)的输出轴安装在减速器(337)的内孔上，减速器(337)的输出轴通过联轴器(339)与小臂轴(342)连接，小臂(333)通过小臂轴(342)同手腕座(345)连接，手腕轴(346)通过轴承支撑在手腕座(345)上，手腕轴(346)的内部安装有电机(348)，电机(348)的输出轴同减速器(347)的内孔连接，手腕座(345)的端部有法兰(349)，连接件(4)活动连接在法兰(349)上，标定器(5)活动连接在连接件(4)上。