一种关节手术机器人的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种关节手术机器人。


背景技术：

2.现有的关节手术机器人属于通过机械臂辅助的交互式半主动机器人帮助完成手术的辅助系统，该系统应用患者术前的ct影像资料生成术前计划，在手术过程中，手术医生按照术前计划操纵机械臂，通过光学定位装置对骨骼定位，从而在实时电子影像和触觉反馈的引导下利用机械臂前端的动力工具精准完成操作。
3.目前常见的手术机器人是通过一根机械臂本体外部的连线，从机械臂本体末端到台车内部，将传感器与数据采集装置连接，其存在的问题在于连接线较长，不易在机械臂本体表面固定；机械臂通常由多个自由运动的运动关节组成，在手术过程中，关节的运动会导致连接线缠绕、绷断等风险；外置的连接线容易干扰术者正常进行手术。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决传感器本体和数据采集装置的走线问题，本实用新型提供了一种新型关节手术机器人。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种关节手术机器人，包括机械臂和机器人台车，机械臂设置在机器人台车上；所述机械臂上设置有力和力矩传感器，机器人台车内设置有数据采集装置；所述力和力矩传感器与所述数据采集装置通过连接线电性连接；所述连接线包括第一连接线、第二连接线以及第三连接线；所述第二连接线穿设在所述机械臂内部，第一连接线和第三连接线位于所述机械臂外部；所述第一连接线第一端与所述力和力矩传感器电连接，第一连接线第二端与所述第二连接线第一端电连接；所述第三连接线第一端与所述数据采集装置电连接，第一连接线第二端与所述第二连接线第二端电连接。
6.进一步地，所述机械臂的两端分别设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第二连接线设置在第一连接孔和第二连接孔之间。
7.进一步地，所述第一连接孔安装有第一直插式圆形插座，第二连接孔安装有第二直插式圆形插座；所述第二连接线第一端与所述第一直插式圆形插座连接，所述第二连接线第二端与所述第二直插式圆形插座连接。
8.进一步地，所述第一连接线第二端与所述第一连接孔插拔连接，所述第三连接线第二端与所述第二连接孔插拔连接。
9.进一步地，所述第一直插式圆形插座为19针航空插座。
10.进一步地，所述第二直插式圆形插座为19针航空插座。
11.进一步地，所述第一连接线第一端与所述力和力矩传感器插拔连接。
12.进一步地，所述第三连接线第一端与所述数据采集装置插拔连接。
13.进一步地，所述机器人台车下表面四角处均固定连接有滚轮。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：（1）本申请在机械臂本体内部预埋了线缆（即第二连接线，根据需要可以是多芯的），在机械臂末端和底座都预留了接线端口（即第一连接孔和第二连接孔），将力控制分为两段连接线（即第一连接线和第二连接线）；由于两段连接线均较短，不需要额外固定，减少了机械臂运动过程中连接线的缠绕、绷断等风险，也减少对术者正常手术的干扰；（2）对于未安装力和力矩传感器的机械臂，可直接拔除两段连接线，外观平整无影响；（3）第一、第二直插式圆形插座选用19针航空插座，可适用于6芯，8芯，13芯等不同的连接线，实用范围广。
附图说明
15.图1是本申请示意图；
16.图2是直插式圆形插座示意图。
17.附图标记说明如下：
18.100、机器人台车；200、机械臂；210、第二连接线；220、第一连接线；230、第三连接线；310、力和力矩传感器；320、数据采集装置。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
20.一种关节手术机器人，如图1所示，包括机械臂200和机器人台车100，机械臂200设置在机器人台车100上,机器人台车100下表面四角处均固定连接有滚轮，便于机器人的移动。
21.机械臂200上设置有力和力矩传感器310，机器人台车100内设置有数据采集装置320，力和力矩传感器310与数据采集装置320通过连接线电性连接，将力和力矩传感器310采集到的数据传输至数据采集装置320。
22.连接线包括第一连接线220、第二连接线210以及第三连接线230。第二连接线210内置于机械臂200内部，第一连接线220和第三连接线230位于机械臂200外部。机械臂200的两端分别设置有第一连接孔和第二连接孔，第二连接线210设置在第一连接孔和第二连接孔之间。第一连接孔安装有第一直插式圆形插座，第二连接孔安装有第二直插式圆形插座，直插式圆形电连接器具有快速连接直插锁紧和直拔分离等特征，适用于盲插情况下或其它情况下的电讯号可靠连接，锁紧可靠，使用方便。第二连接线210第一端与第一直插式圆形插座连接，第二连接线210第二端与第二直插式圆形插座连接。
23.第一连接线220第一端与力和力矩传感器310插拔连接，第一连接线220第二端与第一连接孔插拔连接；第三连接线230第一端与数据采集装置320插拔连接，第三连接线230第二端与第二连接孔插拔连接。机械臂200如果不需要力和力矩传感器310，可以将第一连接线220和第二连接线210两端拔掉，这样也可以避免机械臂200上悬线的情况发生。
24.第一直插式圆形插座和第二直插式圆形插座均选用19针航空插座，如图2所示，适用于可适用于6芯，8芯，13芯等不同的连接线，方便应用于不同的力和力矩传感器310，实用范围广。
25.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。


技术特征：
1.一种关节手术机器人，其特征在于，包括机械臂和机器人台车，机械臂设置在机器人台车上；所述机械臂上设置有力和力矩传感器，机器人台车内设置有数据采集装置；所述力和力矩传感器与所述数据采集装置通过连接线电性连接；所述连接线包括第一连接线、第二连接线以及第三连接线；所述第二连接线穿设在所述机械臂内部，第一连接线和第三连接线位于所述机械臂外部；所述第一连接线第一端与所述力和力矩传感器电连接，第一连接线第二端与所述第二连接线第一端电连接；所述第三连接线第一端与所述数据采集装置电连接，第一连接线第二端与所述第二连接线第二端电连接。2.根据权利要求1所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述机械臂的两端分别设置有第一连接孔和第二连接孔，所述第二连接线设置在第一连接孔和第二连接孔之间。3.根据权利要求2所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第一连接孔安装有第一直插式圆形插座，第二连接孔安装有第二直插式圆形插座；所述第二连接线第一端与所述第一直插式圆形插座连接，所述第二连接线第二端与所述第二直插式圆形插座连接。4.根据权利要求2所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第一连接线第二端与所述第一连接孔插拔连接，所述第三连接线第二端与所述第二连接孔插拔连接。5.根据权利要求3所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第一直插式圆形插座为19针航空插座。6.根据权利要求3所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第二直插式圆形插座为19针航空插座。7.根据权利要求1所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第一连接线第一端与所述力和力矩传感器插拔连接。8.根据权利要求1所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述第三连接线第一端与所述数据采集装置插拔连接。9.根据权利要求1所述的一种关节手术机器人，其特征在于，所述机器人台车下表面四角处均固定连接有滚轮。

技术总结
本实用新型涉及一种关节手术机器人，包括机械臂和机器人台车，所述机械臂上设置有力和力矩传感器，机器人台车内设置有数据采集装置；所述力和力矩传感器与所述数据采集装置通过连接线电性连接；所述连接线包括第一连接线、第二连接线以及第三连接线；所述第二连接线穿设在所述机械臂内部，第一连接线和第三连接线位于所述机械臂外部。本申请在机械臂本体内部预埋了线缆，在机械臂末端和底座都预留了接线端口，将力控制分为两段连接线；由于两段连接线均较短，不需要额外固定，减少了机械臂运动过程中连接线的缠绕、绷断等风险，也减少对术者正常手术的干扰。对术者正常手术的干扰。对术者正常手术的干扰。


技术研发人员：黄志俊 柏健
受保护的技术使用者：杭州柳叶刀机器人有限公司
技术研发日：2020.08.24
技术公布日：2022/3/8