本發明涉及醫療輔助機械設備技術領域,特別涉及一種智能手術座椅。
背景技術:
在手術的過程中,時間非常緊迫,每一分一秒都關系著病人的生命,所以主治醫生在手術過程中幾乎沒有休息時間,尤其是在病情比較嚴重的時候,醫生長時間保持站姿或者是彎腰前傾的姿勢,導致腰部、腿部疼痛,甚至會影響手術的正常進行,目前已經出現了相應的機械設備,如申請號為201620331560.x的《顯微外科手術座椅》,一種顯微外科手術座椅,其包括一個支撐底座以及置于所述支撐底座上的座椅坐墊,所述支撐底座下方可旋轉連有一個支柱,所述支柱下方固定連接有支撐腳,所述顯微外科手術座椅兩側各包括一個與所述支撐底座可旋轉連接的l形支撐立柱,所述l形支撐立柱上端旋轉連接有一個升降扶手。該發明在使用時不夠靈活,在使用過程中可能會妨礙手臂的動作,甚至影響手術的進行,在使用時需要手動調節,操作繁瑣,影響效率。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供一種智能手術座椅,自動化程度高,體積小巧,運轉靈活。
本發明采取的技術方案為:一種智能手術座椅,其特征在于:包括兩個腿部固定裝置、三個第一電缸、第一連接板、背部固定裝置、機械臂、機械爪,所述腿部固定裝置包括吸盤、真空發生器、兩個第一伺服電機、第二電缸、第一支柱、第三電缸、第二支柱、第三支柱、第一固定架、第四電缸、第五電缸、第二固定架,所述的第二電缸底部鉸接在第二固定架后面的下部,其伸縮桿頂部鉸接在真空發生器的底部,吸盤豎直向下與真空發生器聯接,兩個第一伺服電機中的一個固定安裝在真空發生器底部,其電機軸與第二電缸伸縮桿頂部的轉動中心固定在一起,另一個第一伺服電機固定安裝在第二固定架后面的下部,其電機軸與第二電缸底部的轉動中心固定在一起,第一支柱固定安裝在第二固定架的后面,并與第二固定架的后面垂直,第二支柱固定安裝在第一固定架的后面,并與第一固定架的后面垂直,第三電缸底部鉸接在第一支柱頂端,其伸縮桿頂端鉸接在第二支柱頂部,第四電缸豎直向下固定安裝在第一固定架底面,第五電缸豎直向上固定安裝在第二固定架頂部,第四電缸的伸縮桿頂端和第五電缸的伸縮桿頂端鉸接在一起,第三支柱為矩形板,在其上表面的后部設有鉸接球座,其固定安裝在第一固定架的后面,并與第一固定架的后面垂直;
所述背部固定裝置包括第四支柱、支撐板、兩個腰部背帶、三個第二卡扣、卡槽組、兩個肩部背帶、工具箱,支撐板為矩形板,工具箱固定安裝在支撐板后面的中部,第四支柱為矩形板,在其底面的后部設有豎直向下的鉸接球座,其固定安裝在支撐板后面的下部,并與支撐板的后面垂直,兩個肩部背帶首端分別固定安裝在支撐板頂端的左右兩邊,在兩個肩部背帶末端分別固定有第二卡扣,兩個腰部背帶首端分別固定安裝在支撐板左右兩側面的下部,在右部的腰部背帶的末端上固定有第二卡扣,在左部的腰部背帶的末端上固定有卡槽組,兩個肩部背帶和兩個腰部背帶由有彈性的布料制成;
所述機械臂包括第二伺服電機、三個并聯機構、三個伸縮缸、三個第三伺服電機、攝像頭,三個并聯機構、三個伸縮缸和三個第三伺服電機分為三組,每組中包括一個并聯機構、一個伸縮缸和一個第三伺服電機,每組中伸縮缸固定安裝在并聯機構上表面,第三伺服電機固定安裝在伸縮缸的伸縮桿頂部,第一組中的并聯機構固定安裝在第二伺服電機的電機軸上,第二組中的并聯機構固定安裝在第一組中的第三伺服電機的電機軸上,第三組中的并聯機構固定安裝在第二組中的第三伺服電機的電機軸上,攝像頭固定安裝在第三組中的第三伺服電機側面;
所述機械爪包括氣缸、主架、連接桿、爪、中心板,氣缸底部固定安裝在主架內部的中心處,其伸縮桿穿過主架上端的孔后與中心板固定在一起,在中心板周邊均布四個鉸接架,四個爪的內端部分別鉸接在中心板周邊的四個鉸接架上,四個連接桿一端分別鉸接在中心板四個面中部的中間位置,另一端分別鉸接在四個爪底部;
所述第一固定架與第二固定架結構相同,第二固定架包括兩個第一卡槽、第二連接板、腿部背帶、兩個第一卡扣,第二連接板為矩形板,在其前面上設有內曲面,在內曲面上設有柔軟的棉墊,腿部背帶由有彈性的布料制成,腿部背帶首端固定在第二連接板曲面的右側,在腿部背帶末端的上下部各固定有一個第一卡扣,在第二連接板曲面的左側的上下兩部各固定一個第一卡槽,且第一卡槽與第一卡扣相對應;
所述卡槽組包括三個第二卡槽、第三連接板,第三連接板為下半部為矩形板,其上半部為梯形,在第三連接板梯形的左右兩個側面上各安裝固定有一個第二卡槽,在第三連接板底部水平固定著一個第二卡槽;
所述并聯機構包括兩個圓板、六個第六電缸,所述圓板為圓柱狀,上表面沿周向均勻設有三組球座,每組包括兩個球座,六個第六電缸每兩個一組,每組六個第六電缸的底部分別通過球鉸接安裝在其中一個圓板上表面對應的球座中,每組六個第六電缸的伸縮桿頂端分別通過球鉸接安裝在另一個圓板上表面對應的球座中;
所述第一連接板上半部為矩形,其下半部為梯形,在其上表面中部和梯形的左右側面上分別設有鉸接球座,三個第一電缸的底部分別球鉸接在第一連接板的三個交接球座上,位于下部的兩個第一電缸的伸縮缸頂部分別球鉸接在兩個腿部固定裝置的第三支柱的鉸接球座上,第一連接板上表面上的第一電缸的伸縮桿頂部球鉸接在第四支柱的交接球座上,機械臂固定安裝在第四支柱上表面的后部,機械爪固定安裝在機械臂頂端。
由于本發明采用了上述技術方案,本發明具有以下優點:本發明通過兩個腿部固定裝置固定在腿部,通過鉸接在一起的電缸一方面不妨礙使用者的正常行走,另一方面可以輔助使用者保持站姿,從而保證腿部的放松;在使用者需要前傾時,本發明通過電缸、真空發生器和吸盤的配合,將吸盤吸在地上,可以緩解使用者腿部和腰部的壓力,從而能夠使醫生更加投入病人的治療;本發明通過機械臂來準確拾取工具箱中的手術用具,能夠防止醫生因疲勞而出現失誤拿錯工具,進而影響手術進程。
附圖說明
圖1為本發明整體裝配的立體結構示意圖。
圖2為本發明整體裝配另一角度的立體結構示意圖。
圖3為本發明腿部固定裝置的立體結構示意圖。
圖4為本發明背部固定裝置的立體結構示意圖。
圖5為本發明卡槽組的立體結構示意圖。
圖6為本發明第二固定架的立體結構示意圖。
圖7為本發明機械爪的立體結構示意圖。
圖8為本發明并聯機構的立體結構示意圖。
圖9為本發明機械臂的立體結構示意圖。
附圖標號:1-腿部固定裝置;2-第一電缸;3-第一連接板;4-背部固定裝置;5-機械臂;6-機械爪;
101-吸盤;102-真空發生器;103-第一伺服電機;104-第二電缸;105-第一支柱;106-第三電缸;107-第二支柱;108-第三支柱;109-第一固定架;110-第四電缸;111-第五電缸;112-第二固定架;
1121-第一卡槽;1122-第二連接板;1123-腿部背帶;1124-第一卡扣;
401-第四支柱;402-支撐板;403-腰部背帶;404-第二卡扣;405-卡槽組;406-肩部背帶;407-工具箱;
4051-第二卡槽;4052-第三連接板;
501-第二伺服電機;502-并聯機構;503-伸縮缸;504-第三伺服電機;505-攝像頭;
5021-圓板;5022-第六電缸;
601-氣缸;602-主架;603-連接桿;604-爪;605-中心板。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步描述,在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明,但并不作為對本發明的限定。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示的一種智能手術座椅,其特征在于:包括兩個腿部固定裝置1、三個第一電缸2、第一連接板3、背部固定裝置4、機械臂5、機械爪6,所述腿部固定裝置1包括吸盤101、真空發生器102、兩個第一伺服電機103、第二電缸104、第一支柱105、第三電缸106、第二支柱107、第三支柱108、第一固定架109、第四電缸110、第五電缸111、第二固定架112,所述的第二電缸104底部鉸接在第二固定架112后面的下部,其伸縮桿頂部鉸接在真空發生器102的底部,吸盤101豎直向下與真空發生器102聯接,兩個第一伺服電機103中的一個固定安裝在真空發生器102底部,其電機軸與第二電缸104伸縮桿頂部的轉動中心固定在一起,另一個第一伺服電機103固定安裝在第二固定架112后面的下部,其電機軸與第二電缸104底部的轉動中心固定在一起,第一支柱105固定安裝在第二固定架112的后面,并與第二固定架112的后面垂直,第二支柱107固定安裝在第一固定架109的后面,并與第一固定架109的后面垂直,第三電缸106底部鉸接在第一支柱105頂端,其伸縮桿頂端鉸接在第二支柱107頂部,第四電缸110豎直向下固定安裝在第一固定架109底面,第五電缸111豎直向上固定安裝在第二固定架112頂部,第四電缸110的伸縮桿頂端和第五電缸111的伸縮桿頂端鉸接在一起,第三支柱108為矩形板,在其上表面的后部設有鉸接球座,其固定安裝在第一固定架109的后面,并與第一固定架109的后面垂直;
所述背部固定裝置4包括第四支柱401、支撐板402、兩個腰部背帶403、三個第二卡扣404、卡槽組405、兩個肩部背帶406、工具箱407,支撐板402為矩形板,工具箱407固定安裝在支撐板402后面的中部,第四支柱401為矩形板,在其底面的后部設有豎直向下的鉸接球座,其固定安裝在支撐板402后面的下部,并與支撐板402的后面垂直,兩個肩部背帶406首端分別固定安裝在支撐板402頂端的左右兩邊,在兩個肩部背帶406末端分別固定有第二卡扣404,兩個腰部背帶403首端分別固定安裝在支撐板402左右兩側面的下部,在右部的腰部背帶403的末端上固定有第二卡扣404,在左部的腰部背帶403的末端上固定有卡槽組405,兩個肩部背帶406和兩個腰部背帶403由有彈性的布料制成;
所述機械臂5包括第二伺服電機501、三個并聯機構502、三個伸縮缸503、三個第三伺服電機504、攝像頭505,三個并聯機構502、三個伸縮缸503和三個第三伺服電機504分為三組,每組中包括一個并聯機構502、一個伸縮缸503和一個第三伺服電機504,每組中伸縮缸503固定安裝在并聯機構502上表面,第三伺服電機504固定安裝在伸縮缸503的伸縮桿頂部,第一組中的并聯機構502固定安裝在第二伺服電機501的電機軸上,第二組中的并聯機構502固定安裝在第一組中的第三伺服電機504的電機軸上,第三組中的并聯機構502固定安裝在第二組中的第三伺服電機504的電機軸上,攝像頭505固定安裝在第三組中的第三伺服電機504側面;
所述機械爪6包括氣缸601、主架602、連接桿603、爪604、中心板605,氣缸601底部固定安裝在主架602內部的中心處,其伸縮桿穿過主架602上端的孔后與中心板605固定在一起,在中心板605周邊均布四個鉸接架,四個爪604的內端部分別鉸接在中心板605周邊的四個鉸接架上,四個連接桿603一端分別鉸接在中心板605四個面中部的中間位置,另一端分別鉸接在四個爪604底部;
所述第一固定架109與第二固定架112結構相同,第二固定架112包括兩個第一卡槽1121、第二連接板1122、腿部背帶1123、兩個第一卡扣1124,第二連接板1122為矩形板,在其前面上設有內曲面,在內曲面上設有柔軟的棉墊,腿部背帶1123由有彈性的布料制成,腿部背帶1123首端固定在第二連接板1122曲面的右側,在腿部背帶1123末端的上下部各固定有一個第一卡扣1124,在第二連接板1122曲面的左側的上下兩部各固定一個第一卡槽1121,且第一卡槽1121與第一卡扣1124相對應;
所述卡槽組405包括三個第二卡槽4051、第三連接板4052,第三連接板4052為下半部為矩形板,其上半部為梯形,在第三連接板4052梯形的左右兩個側面上各安裝固定有一個第二卡槽4051,在第三連接板4052底部水平固定著一個第二卡槽4051;
所述并聯機構502包括兩個圓板5021、六個第六電缸5022,所述圓板5021為圓柱狀,上表面沿周向均勻設有三組球座,每組包括兩個球座,六個第六電缸5022每兩個一組,每組六個第六電缸5022的底部分別通過球鉸接安裝在其中一個圓板5021上表面對應的球座中,每組六個第六電缸5022的伸縮桿頂端分別通過球鉸接安裝在另一個圓板5021上表面對應的球座中;
所述第一連接板3上半部為矩形,其下半部為梯形,在其上表面中部和梯形的左右側面上分別設有鉸接球座,三個第一電缸2的底部分別球鉸接在第一連接板3的三個交接球座上,位于下部的兩個第一電缸2的伸縮缸頂部分別球鉸接在兩個腿部固定裝置1的第三支柱108的鉸接球座上,第一連接板3上表面上的第一電缸2的伸縮桿頂部球鉸接在第四支柱401的交接球座上,機械臂5固定安裝在第四支柱401上表面的后部,機械爪6固定安裝在機械臂5頂端。
本發明工作原理為:本發明在使用時,首先將手術所需工具放在工具箱的特定位置,再根據使用者身高,來調整三個第一電缸2的伸展長度,然后使用者背上背部固定裝置4,將兩個腰部背帶403通過第二卡扣404和卡槽組405連接,將兩個肩部背帶406通過第二卡扣404和卡槽組405連接,然后根據使用者腿長來調整第三電缸106、第四電缸110和第五電缸111的伸展長度,然后將兩個腿部固定安裝裝置1分別固定在左右腿上,在使用者正常行走時,三個第一電缸2、第三電缸106、第四電缸110和第五電缸111根據使用者雙腿的伸展、收回來實時調整長度;當使用者需要保持站姿時,第三電缸106、第四電缸110和第五電缸111保持其長度不變,這樣使用者可以依靠本發明的支撐,腿部得到適當放松;當使用者需要長時間保持彎腰、前傾狀態時,第三電缸106、第四電缸110和第五電缸111保持其長度不變,同時兩個第一伺服電機103工作,調整第二電缸104角度,真空發生器102工作使吸盤101吸在地面,從而使使用者腿部、腰部得到一定程度的放松;當使用者需要工具時,機械臂5通過攝像頭505識別工具,通過機械爪6拾取工具交給醫生。