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公开(公告)号：CN115227395A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210854638.6
申请日：2022-07-16
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B34/10
Abstract: 本发明提供一种基于瑞利‑里兹法的柔性针弯曲变形建模方法，其包括下列步骤：1)建立夹紧力及夹紧摩擦力模型、切割反力模型、组织抵抗力及抵抗摩擦力模型；2)在力学模型基础上，利用瑞利‑里兹法对针穿刺软组织过程中的弯曲变形进行理论建模。本发明的基于瑞利‑里兹法的柔性针弯曲变形建模方法，利用瑞利‑里兹法对针穿刺软组织过程中的弯曲变形进行理论建模，求得的位移函数可以预测针穿刺不同软组织的轨迹。
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公开(公告)号：CN114795411A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210396070.8
申请日：2022-04-15
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明涉及一种具有开槽支撑的柔性针穿刺机构，属于医疗器材设备技术领域，其组成包括：柔性针、支撑架、开槽支撑管、夹爪、空心轴电机座、空心轴电机、丝杠滑台；其特征在于支撑架固定在丝杠滑台的前端，空心轴电机通过空心轴电机座固连在丝杠滑台的滑台上，空心轴电机的输出轴与夹爪后端连接，开槽支撑管前端通过轴承与支架上面连接，后端穿过夹爪和空心轴电机，实现柔性针穿刺过程中的支撑，柔性针与夹爪固连，空心轴电机通过夹爪带动开槽支撑管和柔性针转动，实现柔性针的自转，丝杠滑台的滑台前后移动，实现柔性针的进给和退回，在不影响柔性针穿刺灵活性的同时，实现了柔性针的支撑，避免了柔性针翘曲的发生，提高了穿刺的准确性和稳定性。
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公开(公告)号：CN114668466A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210395925.5
申请日：2022-04-15
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明介绍了一种基于多角度调节的柔性针穿刺机构，其组成包括上下调整圆弧支撑、左右调整圆弧支撑、左右调整电机、穿刺结构、球形连接槽、基座、上下调整电机；本发明在进行穿刺前，可以进行多角度的柔性针穿刺入针点的调节；在穿刺过程中，采用等距缩减柔性针的支撑方式，可以有效防止柔性针在穿刺过程中针轴发生翘曲变形；先使用左右调整电机与上下调整电机分别调整左右调整圆弧支撑和上下调整圆弧支撑，实现支撑穿刺结构进行多角度的柔性针入针点的调节，再通过伺服电机带动丝杠旋转，使滑台上自转电机向前运动，四个等距支撑块对柔性针进行等距缩减支撑，同时自转电机带动柔性针自转，从而进行柔性针的进给运动和自转运动。
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公开(公告)号：CN113679458A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111096422.X
申请日：2021-09-17
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明公开了一种前置式调整入针角度的柔性针穿刺装置，属于医疗器械领域，步进电机一用于控制支撑滑台上的支撑套管伸缩进而对斜尖柔性针起到支撑作用，步进电机二转动实现斜尖柔性针的进给和退回，步进电机三转动控制斜尖柔性针的自转，调整步进电机二与步进电机三的占空比可实现不同的穿刺路径，前置式调姿机构可以调整斜尖柔性针的入针角度，为穿刺手术提供多角度的穿刺位姿模式；该发明所涉及的一种前置式调整入针角度的柔性针穿刺装置可以调整斜尖柔性针的入针角度，相对于传统的柔性针穿刺装置，装置本体不需要大幅度的移动或摆动，操作简单，更加容易获得穿刺入针姿态，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：CN119074163A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411254038.1
申请日：2024-09-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，属于医疗器械领域，丝杠滑台机构用于实现斜尖柔性针的进给和退回，电机一控制斜尖柔性针的自转，通过改变丝杠滑台机构中的电机和电机一的占空比，能够实现不同的穿刺路径，通过双模式驱动机构和针尖摆动机构的联合运动，可以调整斜尖柔性针的入针角度，为穿刺手术提供多角度的穿刺位姿模式；该发明所涉及的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置可以调整斜尖柔性针的入针角度，装置主体不需要移动或旋转，容易获得合适的入针姿态，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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114748143B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202210414671.7
申请日：2022-04-20
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明涉及一种柔性针穿刺机器人，属于医疗器材设备技术领域，其组成包括：竖直及俯仰调姿机构、水平及偏摆调姿机构、柔性针、套管、夹爪、自转电机座、自转电机、丝杠滑台一、丝杠滑台二；其特征在于丝杠滑台二滑台的前后运动，实现柔性针和套管的同时进给与退回，丝杠滑台一滑台的前后运动，实现柔性针相对于套管的进给和退回；竖直及俯仰调姿机构可以实现柔性针竖直及俯仰姿态调整，水平及偏摆调姿机构可以实现柔性针水平及偏摆姿态调整，竖直及俯仰调姿机构和水平及偏摆调姿机构的相互配合运动可以实现柔性针全方位姿态的调整，提供多种角度的穿刺路径规划，更加容易完成对靶点的穿刺，达到了提高穿刺的稳定性、准确性和可达性的目的。
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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：CN113679457A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111096421.5
申请日：2021-09-17
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明公开了一种行星结构的柔性针穿刺夹紧装置，属于医疗器械领域，夹紧机构的夹紧功能利用了行星轮系差动的原理和离合器原理，通过利用步进电机一和步进电机二的联合运动实现了斜尖柔性针的自动夹紧，柔性针由空心轴电机调整针尖方向，通过夹紧机构进行夹紧，从支撑套管内穿过，并由步进电机二带动柔性针进给，该发明所涉及的一种行星结构的柔性针穿刺夹紧装置可以自动实现斜尖柔性针的夹紧，相对于传统的柔性针穿刺装置，该装置所搭载的斜尖柔性针使用完毕后，只需手动从空心轴电机后端更换斜尖柔性针即可，安装简便，提高了机构的灵活性，保证了斜尖柔性针安装精度，减少了医生的负担，提高了手术效率和安全性。
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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：CN118356239A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410643934.0
申请日：2024-05-22
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: A61B17/34
Abstract: 本发明公开了一种可改变入针角度的柔性针穿刺装置，属于医疗器械领域，丝杠滑台机构中的电机实现柔性针的进给与回退，自转电机控制柔性针的自转，调整丝杠滑台机构中的电机和自转电机的占空比可实现不同的穿刺路径，柔性针偏摆机构和连杆机构可以调整柔性针的入针角度，为穿刺手术提供多角度的穿刺位姿模式；该发明所涉及的一种可改变入针角度的柔性针穿刺装置可以调整柔性针的入针角度，相对于传统的柔性针穿刺装置，装置本体不需要大幅度的移动或摆动，操作简单，更加容易获得穿刺入针姿态，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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