一种骨科用的辅助断骨回位机器人的制作方法

1.本申请涉及一种骨科用的辅助断骨回位机器人，属于医疗辅助器械技术领域。


背景技术：

2.对于骨头骨折移位，传统的治疗方法是医生需要在有限的视野下，凭借着大脑中对深部组织解剖的记忆和三维想象，配合透视镜来完成手术操作，首先将骨钉钉入断骨上，手动矫正对位，这就出现了很难精准稳定的进行复位手术等问题，有时在复位较大的骨骼时需要很大的力道，对于医生来说也是一个很强的体力劳动，而且身体还需要暴露在射线中。


技术实现要素：

3.本申请的目的是在于设计一种骨科用的辅助断骨回位机器人，为医生在实施骨骼复位手术时，提供一个更加稳定、精准、安全和省力的设备。
4.为了达到上述目的，一方面，本申请的技术方案是提供了一种骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，包括骨钉、安装组件和机械臂，所述骨钉与安装组件连接，所述安装组件与机械臂连接，由机械臂带动骨钉移动；所述骨钉为两个，所述安装组件为两组，所述安装组件包括双球头六自由度转动架和前后、左右两自由度移动架，骨钉依次通过双球头六自由度转动架、前后、左右两自由度移动架连接至机械臂。
5.其中，所述安装组件包括骨钉盖板、球头盖板、前后调节杆、左右调节座和机构调节基座，骨钉盖板前端设有圆柱凹槽用于容纳骨钉，骨钉安装在圆柱凹槽内通过骨钉压板与骨钉盖板连接压紧，骨钉盖板后端设为球头关节，前后调节杆前端设为球头关节，骨钉盖板的球头关节、前后调节杆的球头关节通过球头盖板连接，球头盖板为两片盖板合在一起、两端设为球形凹槽的结构，球头盖板两端的球形凹槽分别安装骨钉盖板的球头关节和前后调节杆的球头关节，骨钉盖板的球头关节、球头盖板和前后调节杆的球头关节构成所述双球头六自由度转动架，球头盖板的两片盖板通过螺栓连接，通过调松压紧两片盖板的螺栓，两个球头关节可分别调节方向。
6.其中，所述前后调节杆后端安装在左右调节座的滑槽内、前后调节杆上设有限制滑动的固定孔，所述左右调节座安装在机构调节基座的滑槽内、左右调节座上设有限制滑动的固定孔，左右调节座的滑槽方向和机构调节基座的滑槽方向垂直，前后调节杆、左右调节座和机构调节基座构成所述前后、左右两自由度移动架，实现两个自由度上的位移调整；机构调节基座固定在机械臂的执行端。
7.另一方面，本申请还提供了一种骨科用的辅助断骨回位机器人使用方法，采用权利要求1-3任一项所述的骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，将两个骨钉钻入待移动的骨骼，将机械臂移动至骨骼附近，分别调整两个安装组件的双球头六自由度转动架和前后、左右两自由度移动架，使得每个骨钉连接到一个安装组件上；操作机械臂运动带动骨骼到达指定位置；完成回位。
8.优选的，两个骨钉从不同角度、方向钻入待移动的骨骼。
9.本申请优点在于，通过使用本申请提供的机器人，在骨骼折断复位的场景，可以使得医生更大程度提高手术的精准和稳定性，还免去了一定强度的体力支出、和高频率的辐射暴露，该设备可以使医生将更多的精力投入在治疗本身。
附图说明
10.图1为实施例中提供的骨科用的辅助断骨回位机器人整体结构示意图；
11.图2为实施例中提供的骨科用的辅助断骨回位机器人局部结构示意图；
12.附图标记说明：1-骨钉；2-骨钉压块；3-骨钉基板；4-球头盖板；5-前后调节杆；6-左右调节杆；7-机构调节基座；8-机械臂；9-骨骼。
具体实施方式
13.为使本申请更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
14.本实施例提供的是骨科用的辅助断骨回位机器人，包括骨钉1、安装组件和机械臂8，骨钉1钻入患者折断后的骨骼，骨钉1通过安装组件与机械臂8连接，由机械臂8带动骨钉1从而带动骨骼移动；具体结构如图1、图2所示，骨钉1和安装组件可以设置一组，也可以设置两组，当设置一组骨钉1时，安装组件直接选择连接件连接骨钉1和机械臂8即可，当设置两组骨钉1时，可以将两个骨钉1都钻入待移动的骨骼，两个骨钉1从不同角度、方向钻入，移动骨骼时两个骨钉1传力更加稳定，为了将两个骨钉1均连接到机械臂8上，安装组件必须实现多自由度调整以便适配骨钉1的不同角度、方向；
15.如图2所示，安装组件包括骨钉盖板3、球头盖板4、前后调节杆5、左右调节座6和机构调节基座7，骨钉盖板3前端设有圆柱凹槽用于容纳骨钉1，骨钉1安装在圆柱凹槽内通过骨钉压板2压紧，骨钉压板2通过螺栓固定在圆柱凹槽上，骨钉盖板3后端设为球头关节，前后调节杆5前端同样设为球头关节，骨钉盖板3的球头关节、前后调节杆5的球头关节通过球头盖板4连接，球头盖板4为两片盖板合在一起、两端均为球形凹槽的结构，两片盖板合在一起通过螺栓压紧、两端的球形凹槽分别安装骨钉盖板3的球头关节、前后调节杆5的球头关节，调松压紧两片盖板的螺栓，两个球头关节即可分别调节方向，骨钉盖板3的球头关节、前后调节杆5的球头关节通过球头盖板4连接实现六自由度方向的调节；前后调节杆5后端安装在左右调节座6的滑槽内、前后调节杆5上设有限制滑动的固定孔，左右调节座6安装在机构调节基座7的滑槽内、左右调节座6上设有限制滑动的固定孔，左右调节座6的滑槽方向和机构调节基座7的滑槽方向垂直，因此前后调节杆5和左右调节座6实现两个自由度上的位移调整；机构调节基座7直接固定在机械臂8的执行端。
16.如图2所示，骨钉1为两个，安装组件同样为两组，在使用时，医生将两根骨钉1钻入患者折断的骨骼后，将机械臂8和两组安装组件拖动至靠近患者处，通过前后调节杆5和左右调节座6两个自由度的滑动调节，再通过骨钉盖板3的球头关节、前后调节杆5的球头关节六个自由度的方向调节，将骨钉盖板3的凹槽调整到骨钉1位置，通过骨钉压板2夹住骨钉；医生再通过透视镜，操作机械臂运动将断骨拖动至原位置，然后用支架固定，之后松开骨钉压板2，将机械臂移动至原位。
17.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例
的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征：
1.一种骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，包括骨钉、安装组件和机械臂，所述骨钉与安装组件连接，所述安装组件与机械臂连接，由机械臂带动骨钉移动；所述骨钉为两个，所述安装组件为两组，所述安装组件包括双球头六自由度转动架和前后、左右两自由度移动架，骨钉依次通过双球头六自由度转动架、前后、左右两自由度移动架连接至机械臂。2.根据权利要求1所述的骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，所述安装组件包括骨钉盖板、球头盖板、前后调节杆、左右调节座和机构调节基座，骨钉盖板前端设有圆柱凹槽用于容纳骨钉，骨钉安装在圆柱凹槽内通过骨钉压板与骨钉盖板连接压紧，骨钉盖板后端设为球头关节，前后调节杆前端设为球头关节，骨钉盖板的球头关节、前后调节杆的球头关节通过球头盖板连接，球头盖板为两片盖板合在一起、两端设为球形凹槽的结构，球头盖板两端的球形凹槽分别安装骨钉盖板的球头关节和前后调节杆的球头关节，骨钉盖板的球头关节、球头盖板和前后调节杆的球头关节构成所述双球头六自由度转动架，球头盖板的两片盖板通过螺栓连接，通过调松压紧两片盖板的螺栓，两个球头关节可分别调节方向。3.根据权利要求2所述的骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，所述前后调节杆后端安装在左右调节座的滑槽内、前后调节杆上设有限制滑动的固定孔，所述左右调节座安装在机构调节基座的滑槽内、左右调节座上设有限制滑动的固定孔，左右调节座的滑槽方向和机构调节基座的滑槽方向垂直，前后调节杆、左右调节座和机构调节基座构成所述前后、左右两自由度移动架，实现两个自由度上的位移调整；机构调节基座固定在机械臂的执行端。4.一种骨科用的辅助断骨回位机器人使用方法，采用权利要求1-3任一项所述的骨科用的辅助断骨回位机器人，其特征在于，将两个骨钉钻入待移动的骨骼，将机械臂移动至骨骼附近，分别调整两个安装组件的双球头六自由度转动架和前后、左右两自由度移动架，使得每个骨钉连接到一个安装组件上；操作机械臂运动带动骨骼到达指定位置；完成回位。5.如权利要求4所述的骨科用的辅助断骨回位机器人使用方法，其特征在于，两个骨钉从不同角度、方向钻入待移动的骨骼。

技术总结
本申请公开了一种骨科用的辅助断骨回位机器人，包括骨钉、安装组件和机械臂，所述骨钉与安装组件连接，所述安装组件与机械臂连接，由机械臂带动骨钉移动；所述骨钉为两个，所述安装组件为两组，所述安装组件包括双球头六自由度转动架和前后、左右两自由度移动架，骨钉依次通过双球头六自由度转动架、前后、左右两自由度移动架连接至机械臂。使用本申请提供的机器人，在骨骼折断复位的场景，辅助医生提高手术的精准和稳定性。手术的精准和稳定性。手术的精准和稳定性。


技术研发人员：王蔚成 刘鹏 马正昊 郑凯宇 袁建军 李倩
受保护的技术使用者：上海机器人产业技术研究院有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/3/21