手术机器人主从映射比例控制系统及方法

    公开(公告)号:CN114569252B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202210205067.3

    申请日:2022-03-02

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及手术机器人技术领域,特别涉及一种基于手术任务特征的手术机器人主从映射比例控制系统及方法,包括主从运动控制器、手术任务识别模块以及内窥镜成像模块,所述手术任务识别模块依据所述主从运动控制器的各个关节驱动器参数与所述内窥镜成像模块的手术实时影像数据,自动对手术任务进行识别,实现对所述主从运动控制器在映射比例上的调整,能够减少基于人工干预的主从映射比例调整的不确定性,可以在无需人工反复干预的情况下,帮助术者调整到合适的主从映射比例,在保障手术操作安全的前提下,提高手术操作速度,加快手术进程,减少手术机器人在手术时间上的劣势。

    手术机器人的双平行四边形初调机构

    公开(公告)号:CN113729951B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202111189140.4

    申请日:2021-10-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种手术机器人的双平行四边形初调机构,包括第一端与关节转动连接的第一臂、与第一臂第二端转动连接的第二臂以及与第二臂第二端转动连接的第三臂,第三臂的第二端连接有术中调节组件,组成双平行四边形机构,第一臂的第一端通过第一制动钢丝导轮与关节转动连接,第二端通过第二制动钢丝导轮与第二臂转动连接,第一臂内转动连接有第一循环导轮和第二循环导轮,通过制动钢丝与第一制动钢丝导轮、第二制动钢丝导轮连接,制动钢丝通过第一臂内连接的制动装置制动。本发明适用于手术机器人,在完成初调后能制动刹车而避免术中滑动,以及需要调整时能一键解锁,具有刹车可靠以及解锁灵活的特点。

    手术机器人初调机械臂制动系统

    公开(公告)号:CN113842218B

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202111192786.8

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种手术机器人初调机械臂制动系统,包括与摇臂旋转轴连接的循环制动钢丝,所述循环制动钢丝从所述摇臂旋转轴的两侧引出后与主钢丝导轮连接,所述主钢丝导轮与所述摇臂转动连接,所述摇臂旋转轴与所述主钢丝导轮之间布置有钢丝制动组件,所述循环制动钢丝穿过所述钢丝制动组件,由所述钢丝制动组件锁紧或解锁所述制动钢丝,所述钢丝制动组件与垂直臂连接。本发明通过摇臂内部设置的循环制动钢丝以及钢丝制动组件,使机械臂的旋转自由度和平移自由度在完成初调后能锁紧制动而避免术中松动,以及需要调整时能一键解锁,制动可靠、解锁灵活。

    用于吸持生物组织的亲水界面制造方法及系统

    公开(公告)号:CN112509646B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011359213.5

    申请日:2020-11-27

    Abstract: 本发明公开了用于吸持生物组织的亲水界面制造方法及系统,通过预先获取生物组织的最大滑脱力和最小损伤力,选取大于最大滑脱力,并小于最小损伤力的力度值作为所述优化液膜张力;根据亲水界面的结构参数与液膜张力之间的关系确定所述优化液膜张力所对应的优化结构参数值,根据所述优化结构参数值制造出所述亲水界面,从而实现对亲水界面的结构参数进行精准设计,将制造出的亲水界面的液膜张力精准的控制在最大滑脱力和最小损伤力之间,使亲水界面产生的液膜张力实现界面与人体组织稳定、无损伤的夹持和牵拉,避免现有的手术器械在夹持生物组织时,易造成组织损伤与滑脱的技术问题。

    旋转伸缩制动系统
    15.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113907887A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111194090.9

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种旋转伸缩制动系统,包括制动齿轮,其与制动钢丝预紧轮连接,制动钢丝预紧轮上连接有循环制动钢丝,循环制动钢丝从制动钢丝预紧轮的两侧引出后与导轮组连接,实现循环制动钢丝的循环转动,循环制动钢丝穿过钢丝制动组件,由钢丝制动组件锁紧或解锁循环制动钢丝,钢丝制动组件通过第一解锁钢丝与解锁控制组件连接,解锁控制组件同时通过第二解锁钢丝与升降丝杠的制动组件连接以同步拉伸控制。本发明通过循环制动钢丝以及钢丝制动组件的配合,使旋转自由度在完成初调后能锁紧制动而避免术中松动,以及需要调整时能快速解锁,采用一键解锁的方式,便于手术人员一键操作,完成两个自由度的解锁。

    一种关节调整制动机构
    16.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113842219A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111192787.2

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种关节调整制动机构,包括转动设置在关节上的制动钢丝导轮,所述制动钢丝导轮上连接有制动钢丝,所述制动钢丝从所述制动钢丝导轮的两侧引出后与旋转设置的循环导轮连接,所述制动钢丝导轮与所述循环导轮之间设置有钢丝制动组件,至少一段所述制动钢丝穿过所述钢丝制动组件,通过所述钢丝制动组件锁紧或解锁所述制动钢丝。本发明通过解锁钢丝的控制使得穿过钢丝制动组件的制动钢丝能切换锁紧与解锁状态,满足了术前初调关节自由度时的一键解锁以及调整完成后的刹车制动需求,提升了关节解锁的便捷性及刹车制动的可靠性。

    一种钢丝制动装置
    17.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113819164A

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111194064.6

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种钢丝制动装置,包括制动本体以及解锁推杆,所述制动本体和所述解锁推杆分别形成有制动钢丝穿过的第一通孔和第二通孔,所述解锁推杆的第一端活动设置在所述第一通孔内,同时所述解锁推杆的第一端与所述制动本体通过弹性体连接,所述解锁推杆上活动连接有锁体,所述解锁推杆的第一端位于所述第一通孔的不同位置时,所述锁体锁紧或松开所述制动钢丝。本发明通过解锁推杆上的锁体与制动本体上的通孔结构配合,完成对制动钢丝的锁紧制动或解锁,满足了术前初调关节自由度时的一键解锁以及调整完成后的刹车制动需求,提升了关节解锁的灵活性及刹车制动的可靠性。

    手术机器人的四自由度远端运动中心机构

    公开(公告)号:CN113813048A

    公开(公告)日:2021-12-21

    申请号:CN202111187725.2

    申请日:2021-10-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种手术机器人的四自由度远端运动中心机构包括:初调节关节设置有初调节臂,所述初调节臂的第一端转动地设置在所述初调节关节底部;连杆运动结构,包括第一连杆臂和第二连杆臂,所述第一连杆臂通过第一关节转动地连接所述初调节臂,所述第二连杆臂的通过第二关节转动地连接所述第一连杆臂,所述第二连杆臂的第二端设置有第三关节,所述第一关节、第二关节和第三关节的相对转角一致;可调旋转结构通过所述第三关节转动地设置在所述第二连杆臂的第二端;弧形导轨包括导轨、滑块和安装座,所述弧形导轨通过所述滑块连接在所述可调旋转结构的底部,所述安装座用于安装手术机器人的执行器,所述执行器的戳卡点与弧形导轨的圆心重合。

    紧凑型大力矩刹车机构
    19.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113796966A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202111194074.X

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种紧凑型大力矩刹车机构,包括:上刹车杠杆和下刹车杠杆,所述上刹车杠杆和下刹车杠杆相对设置,所述所述上刹车杠杆和下刹车杠杆分别通过上转轴和下转轴转动地设置,所述上刹车杠杆的第一端和下刹车杠杆的第一端之间设置有刹车预紧弹簧,所述上刹车杠杆的第二端内侧和下刹车杠杆的第二端内侧均设置有摩擦片,所述上刹车杠杆和下刹车杠杆分别设置在旋转轴的刹车盘两侧。刹车机构锁紧时,刹车力是由上刹车杠杆和下刹车杠杆第一端的刹车预紧弹簧提供,刹车预紧弹簧的弹力通过杠杆原理在刹车杠杆的第二端的成为夹持力放大,从而对刹车盘可靠夹紧,实现关节运动的刹车。

    手术机器人四自由度解耦执行器
    20.
    发明公开

    公开(公告)号:CN113786242A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202111194072.0

    申请日:2021-10-13

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种手术机器人四自由度解耦执行器,包括驱动端和执行终端,执行终端包括手指组件和至少两个关节组件,手指组件和每个关节组件分别通过独立的驱动钢丝与驱动端连接,相邻两个关节组件之间均设置有弹性变形结构,从后一组关节组件引出的驱动钢丝先穿过弹性变形结构后,再穿过前一组关节组件,关节组件运动时,弹性变形结构变形而使内部的驱动钢丝长度不变,保证了执行器各个自由度相互独立而不受其他自由度的影响,有效实现了自由度的解耦,同时使执行器的腕部能布置更多自由度,相对于仅有一个腕部弯曲动作的执行器来说更加灵活。

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