一种带有角度调节机构的医疗穿刺机器人的制作方法

本发明涉及医疗穿刺器械，尤其涉及一种带有角度调节机构的医疗穿刺机器人。

背景技术：

1、穿刺是临床上一种常用的诊疗技术，指使用特制的穿刺针经皮肤刺入人体体腔、器官或深部组织，以达到诊断或治疗目的操作；诊断性穿刺主要用于抽取液体标本（如胸腔积液、腹水、脑脊液）或进行组织活检以明确病变性质，而治疗性穿刺则用于引流积液积脓、减压、注入药物或建立血管通路等，常见的操作包括静脉穿刺、腰椎穿刺、骨髓穿刺、胸腔穿刺等。

2、在进行穿刺手术时，通常是用多关节的机器人来实现精准定位，例如现有技术公告号cn224441423u公开的导引装置及穿刺手术机器人就公开了该技术，其包括导引主体、导引端头及持针件，所述导引主体包括连接部，所述连接部位于所述导引主体的一端；所述导引端头与所述连接部可拆卸地连接，所述持针件与所述导引端头远离所述导引主体的一端可拆卸地连接。

3、然而由于穿刺位置需要非常精准，通常依靠手术医生的经验来进行精准定位，虽然现有技术的机械人的尾端也具有定位结构，通常是直接通过万向节实现精准定位，然后通过万向球与球槽的摩擦力实现位置保持，这种结构的弊端在于：由于需要保证位置保持能力，因此万向球与球槽的摩擦力通常比较大，在进行调节的时候，医生需要用较大的力度来实现精准定位，而用较大的力度来实现精准定位的难度较大且吃力，因此需要进行改进。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、本发明提供一种带有角度调节机构的医疗穿刺机器人，能够解决现有技术在精准调节穿刺针位置时吃力的问题，具体方案如下：

3、本发明提供一种带有角度调节机构的医疗穿刺机器人，包括移动机和安装在移动机上的机械臂，机械臂具有多关节，机械臂远离移动机的一端安装有穿刺针，穿刺针与机械臂之间具有调节组件，调节组件包括固定部和活动部，固定部与机械臂的端部铰接，活动部与固定部之间分别具有万向球和球槽，万向球与球槽间隙配合，固定部的周围具有若干滑动套，滑动套的内部滑接有锁定柱，锁定柱通过第一弹簧与滑动套的内壁连接，锁定柱与滑动套之间具有互锁滑动结构用以限定锁定柱的滑动范围，若干锁定柱在第一弹簧挤压作用下，让活动部与固定部相邻一端平行，在外力带动下让活动部与固定部相对运动，若干锁定柱通过伸缩运动使锁定柱的端部与活动部的端面相抵，锁定柱的外壁具有与锁定柱一一对应的挤压件，挤压件与锁定柱的外壁相抵产生静摩擦，使锁定柱与滑动套相对固定，用以保持活动部与固定部的相对状态，通过在固定部与机械臂端部之间设置铰接结构，并在固定部与活动部之间设置万向球与球槽的间隙配合结构，使得穿刺针在初始状态下具备灵活的自由度，医生能够以较小的力度轻松拨动活动部进行多角度粗略预定位，有效解决了传统万向节因摩擦力过大导致的调节费力、定位精度受力度干扰的问题，大幅降低了医生的操作负荷，提升了穿刺前的姿态调整效率，通过利用若干个环绕固定部周向分布的锁定柱，在第一弹簧的恒力挤压下与活动部端面相抵，形成多点均匀支撑，将活动部与固定部的相对姿态从万向球的心部支撑转化为外周柱面支撑，不仅分散了锁定力，避免了单点锁死造成的偏载，还使得活动部与固定部在锁定状态下保持高度平行稳定，确保了穿刺针在手术过程中角度不发生漂移，显著提高了穿刺定位的可靠性。

4、优选的，活动部包括固定套和转动块，转动块与固定套转动连接，固定套和转动块之间具有互锁转动结构用以限定转动块在固定套内与固定套相对转动。

5、优选的，固定套的内壁具有卡接柱，转动块的外壁具有卡接槽，卡接柱能够与卡接槽卡接，卡接柱的端部与卡接槽均为球形，卡接槽的球面积小于卡接柱端部的球面积，固定套的内壁开设有滑动槽，卡接柱远离卡接槽的一端与滑动槽滑动连接，卡接柱与滑动槽的内壁之间连接有第二弹簧，第二弹簧将卡接柱往卡接槽方向挤压，使固定套和转动块保持固定。

6、优选的，万向球和转动块的内部为空心设置。

7、优选的，挤压件靠近锁定柱的一侧具有与锁定柱外壁匹配的弧形槽，挤压件靠近锁定柱的一侧具有限位柱，固定部的外壁固接有限位套，限位柱与限位套滑动连接。

8、优选的，限位柱与限位套的内壁之间连接有第三弹簧，第三弹簧将限位柱往外侧挤压。

9、优选的，挤压件远离锁定柱的一侧开设有挤压槽，将固定部沿其中轴线自转的两个方向分别定义为第一方向和第二方向，挤压槽从第一方向到第二方向的内壁与固定部圆心的间距递增，挤压件的外部具有挤压环，挤压环与固定部同心，挤压环的内侧固接有挤压块，挤压块与挤压槽抵接，当挤压环往第二方向转动时，促使挤压件沿限位套往固定部圆心方向挤压，让挤压件与锁定柱产生静摩擦。

10、优选的，锁定柱与固定部的外壁之间具有底座，底座固接在固定部的外壁，底座与锁定柱接触位置具有与锁定柱外壁匹配的弧形槽。

11、优选的，固定部的外壁具有转动环，挤压环的一端与转动环的外壁转动连接，转动环的外壁开设有若干个限位槽，挤压环内壁靠近各限位槽处固接有限位块，限位块靠近第一方向或第二方向的一侧固接有第四弹簧，第四弹簧的另一端与限位槽的内壁固接。

12、优选的，固定部与活动部之间固接有胶套。

13、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

14、1、本发明通过在固定部与机械臂端部之间设置铰接结构，并在固定部与活动部之间设置万向球与球槽的间隙配合结构，使得穿刺针在初始状态下具备灵活的自由度，医生能够以较小的力度轻松拨动活动部进行多角度粗略预定位，有效解决了传统万向节因摩擦力过大导致的调节费力、定位精度受力度干扰的问题，大幅降低了医生的操作负荷，提升了穿刺前的姿态调整效率。

15、2、本发明通过利用若干个环绕固定部周向分布的锁定柱，在第一弹簧的恒力挤压下与活动部端面相抵，形成多点均匀支撑，将活动部与固定部的相对姿态从万向球的心部支撑转化为外周柱面支撑，不仅分散了锁定力，避免了单点锁死造成的偏载，还使得活动部与固定部在锁定状态下保持高度平行稳定，确保了穿刺针在手术过程中角度不发生漂移，显著提高了穿刺定位的可靠性。

16、3、本发明通过设置与锁定柱一一对应的挤压件，并在挤压件与固定部之间设置由第三弹簧驱动的限位结构，使挤压件始终具有向固定部圆心聚拢的趋势，当挤压环转动时，利用挤压块在挤压槽内的楔形推进作用，迫使挤压件向内收缩夹紧锁定柱，利用静摩擦力将锁定柱与滑动套相对固定，从而实现“转动即锁定”的快速操作，无需额外工具或复杂步骤，医生单手即可完成角度锁定，操作便捷且锁定牢固。

17、4、本发明通过在固定套与转动块之间设置由第二弹簧驱动的卡接柱与卡接槽配合结构，利用球形端部的卡接柱与部分球面的卡接槽形成可脱离的卡合限位，使得转动块在固定套内既能实现周向转动调节以补偿水平面内的角度偏差，又能在调节后通过弹簧力自动复位卡接锁定，实现了穿刺针在多个自由度上的独立微调与固定，满足了不同穿刺位点对针体空间姿态的精细化要求，提升了机器人的适应性。

18、5、本发明通过在固定部与活动部之间设置弹性胶套，不仅能够在机器人闲置或非工作状态下对内部的万向球、锁定柱等精密配合机构进行物理遮蔽，防止灰尘、血渍或消毒液侵入导致配合面磨损或弹簧失效，延长了机构的使用寿命，同时胶套的弹性形变能力能够自适应活动部与固定部之间的角度变化，不影响正常调节，且柔性的外观包裹提升了设备整体的安全性和美观度，符合医疗设备的卫生标准。

19、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。