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公开(公告)号：CN116965892A
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202311225367.9
申请日：2023-09-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种可调整针尖姿态的柔性针穿刺装置，涉及医疗机械领域。本装置包括：针尖姿态调整机构、斜尖柔性针、夹针装置、电机一、电机二、电机座滑台、丝杠、基座。其中电机一控制穿刺装置的进针和退针，电机二控制柔性针的自转，通过调整电机一和电机二的占空比来实现柔性针不同的穿刺路径，针尖姿态调整机构中的电机三控制水平转动连杆转动，电机四控制竖直转动连杆转动，电机三和电机四联合运动进而可以实现柔性针针尖的姿态的调整，为穿刺手术提供多种针尖姿态的穿刺路径规划。相对于传统的柔性针穿刺装置，本装置结构简单、操作容易，更加容易调整针尖的姿态完成对靶点的穿刺，穿刺的稳定性、准确性和安全性得到更进一步的提升。
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公开(公告)号：CN116269682A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310353565.7
申请日：2023-04-05
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明公开了一种带有弧形滑轨的柔性针穿刺机构，涉及医疗机械领域，本机构具有结构紧凑，姿态调整灵活等特点，包括丝杠螺母机构一、丝杠螺母机构二、丝杠螺母机构三、姿态调整机构、和入针机构组成，所述的丝杠螺母机构一、丝杠螺母机构二、丝杠螺母机构三由三个电机分别控制，实现柔性针穿刺机构在空间中任意位置的移动。通过电机带动转轴进行转动从而带动扇形滑道进行摆动，以此实现入针角度的调节。本发明种能够调节入针角度的柔性针穿刺机构具有五个自由度，其中包括三个移动关节和两个转动关节。通过多关节的配合运动可以使柔性针达到最优的穿刺角度，从而避开人体内重要的器官和障碍物等，保证了穿刺的精准度、和安全性。
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公开(公告)号：CN116158816A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310044674.0
申请日：2023-01-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明涉及一种绳驱动主动柔性针穿刺机构，此机构的功能包括：柔性针的进给与回退、针尖的偏摆；驱动柔性针针尖偏摆的结构为一整体，依靠绳轮的旋转对牵引线收紧或释放，牵引线拉动针尖实现偏摆；驱动绳轮旋转的电机安装在偏摆电机座上，偏摆电机座依靠滚珠丝杠与直线导轨进行直线运动，实现柔性针的进给与回退；偏摆电机的输出轴与绳轮依靠插槽式的联轴机构进行运动的传递，这种结构可以实现柔性针驱动机构整体的即插即用，方便更换不同种类的柔性针，同时还可以实现对针尖偏摆的精确控制，并且穿刺机构及偏摆驱动机构结构紧凑，可适应狭小的空间，可与位姿调整机构配合使用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118862479A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410917901.0
申请日：2024-07-09
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出了一种基于函数族的套管柔性针弯曲建模方法，其包括下列步骤：1)建立基于大变形理论的柔性针受力弯曲模型；2)将弯曲模型离散化，得到不同离散长度对应穿刺路径的函数族；3)通过实验得出套管伸出长度与离散长度的对应关系；4)进一步得到套管伸出长度与穿刺路径的函数族。本发明基于函数族的套管柔性针弯曲建模方法，通过大变形理论建立套管柔性针弯曲模型，将理论弯曲轨迹与穿刺实验得到的真实弯曲轨迹进行比较，进一步的，进行了针芯伸出长度与模型离散长度的相关分析，通过实验的方式建立模型离散长度与针芯伸出套管长度的函数关系，根据得到的函数关系，通过选择不同的模型离散长度，得到力学弯曲模型函数族，作为后续柔性针路径规划研究的基础。
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公开(公告)号：CN116138857A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310339240.3
申请日：2023-04-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及一种多自由度机械臂调整入针角度的柔性针穿刺装置，属于医疗器械领域，依靠多自由度机械臂调整柔性针穿刺机构以不同角度穿刺，为穿刺手术提供多角度的穿刺位姿模式；该发明中摆位装置及机械臂具有五个自由度，可以调整斜尖柔性针的入针角度，并会在机械臂多关节轴线交汇点处形成不动点，使机械臂调整入针角度同时保证柔性针针尖穿刺点空间位置不变，相对于传统的柔性针穿刺装置，悬空的机械臂伸展或收缩过程中可以对患者或其他手术设备进行有效避让，同时保证穿刺目标点不移动，操作简单，更加容易获得合适的穿刺入针姿态，提高了机构的灵活性，保证了穿刺的稳定性、准确性以及安全性。
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公开(公告)号：CN116370042A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310394748.3
申请日：2023-04-13
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明涉及一种绳驱动主动柔性针穿刺机构，此机构的功能包括：柔性针的进给与回退、针尖的偏摆；驱动柔性针针尖偏摆的结构为一整体，依靠绳轮的旋转对牵引线收紧或释放，牵引线拉动针尖实现偏摆；驱动绳轮旋转的电机安装在偏摆电机座上，偏摆电机座依靠滚珠丝杠与直线导轨进行直线运动，实现柔性针的进给与回退；偏摆电机的输出轴与绳轮依靠插槽式的联轴机构进行运动的传递，这种结构可以实现柔性针驱动机构整体的即插即用，方便更换不同种类的柔性针，同时还可以实现对针尖偏摆的精确控制，并且穿刺机构及偏摆驱动机构结构紧凑，可适应狭小的空间，可与位姿调整机构配合使用。
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公开(公告)号：CN118634005A
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202410727525.9
申请日：2024-06-05
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明公布了一种采用蜗轮蜗杆的柔性针多角度穿刺装置，属于医疗器械领域，其组成包括：柔性针穿刺机构、立板、位姿调整机构；驱动电机一通过蜗轮蜗杆驱动旋转轴转动，带动球形机构沿轴线方向旋转，驱动电机二通过蜗轮蜗杆二驱动锥齿轮一、锥齿轮二转动，能够调整球形机构位姿，调节柔性针进行多角度穿刺手术，相较于传动的柔性针穿刺装置，本发明采用蜗轮蜗杆及齿轮传动，具有良好的传动精度和稳定性，并且机构主体摆放姿势多样，入针控制不受主体摆放姿势的影响，入针角度灵活性更高，穿刺机构结构紧凑，可适应狭小的空间。
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公开(公告)号：CN116327336A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310394000.3
申请日：2023-04-13
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明一种基于定子绕组的柔性针穿刺机构及控制方法，属于医疗器械领域，依靠定子绕组驱动斜尖柔性针旋转，依靠伺服电机驱动设有内螺纹的支撑管旋转，柔性针尾部设有与支撑管螺纹配合的驱动座，从而带动柔性针进给，为斜尖柔性针提供进给与旋转两个自由度，同时保证了进给过程中对柔性针的支撑，防止进给时由于针‑组织间的反作用力导致柔性针的翘曲；该发明中柔性针在支撑管中运动，其直线运动行程基本与支撑管长度相当，相对于传统的柔性针支撑方式，直接整合了支撑与运动滑道，不会因为支撑而损失行程，相比较于现有的磁驱动柔性针穿刺装置，使用定子绕组还可提供针的旋转自由度。
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