本實用新型涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域領(lǐng)域，特別是一種機器人治療椅及其電路控制模塊。

背景技術(shù)：

在近期召開的首都國際癌癥論壇上，據(jù)2012年癌癥有關(guān)報告顯示，我國每年新發(fā)癌癥病例約337萬，死亡約211萬。癌癥已成為我國死亡第一大原因，死亡人數(shù)占全球癌癥死亡人數(shù)四分之一，2012年世界癌癥報告顯示，每年癌癥新發(fā)病例約1400萬，死亡約800萬。

放射治療是進行腫瘤治療的最重要手段之一，其中質(zhì)子線束治療是醫(yī)用核物理技術(shù)、計算技術(shù)、高精密機械、圖像處理、自動化控制和醫(yī)學(xué)影像引導(dǎo)技術(shù)等高科技相互交叉和集成的產(chǎn)物。在當(dāng)今尤其是“醫(yī)學(xué)圖像引導(dǎo)”+“精確定位治療” 的高新技術(shù)。因為是精確殺死癌細胞，整個治療過程中患者精確定位非常重要。坐式治療最適合頭頸部腫瘤，對精密治療椅的一般技術(shù)要求是：要求線的（直角坐標(biāo)）精確度是0.5～1cm，傾斜角小于0.3°，重復(fù)精度是1/2～1/3上述值。在完成患者定位過程中的總誤差應(yīng)小于患者固定器件有關(guān)的誤差。為了安全和舒適，對移動的加速度、速度、角度、噪聲和振動都要予以限制。專利201520147314.4直線擺臂式機器人治療床中提出一種可升降可自由轉(zhuǎn)換角度的治療床，但是由于治療床功能單一，不能準(zhǔn)確的治療頭頸部的腫瘤，更適合全身的腫瘤治療，且頭頸部的CT像和CBCT圖像吻合度非常高，治療相比床式方便快捷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種精確定位病患的機器人治療椅。

本實用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種機器人治療椅，包括治療靠椅和設(shè)置在治療靠椅下部的六自由度機器人，其特點是：所述治療靠椅包括椅座，所述椅座通過連接板與椅背連接，該椅座下部設(shè)有腳蹬，所述腳蹬上設(shè)有非接觸紅外傳感器，所述椅背通過皇冠齒輪在頂部設(shè)有用于定位的上扶手，在椅背的上部設(shè)有頭枕定位，在椅背的中部設(shè)有腫瘤定位帶，在椅背的下部設(shè)有下扶手，在治療靠椅底部設(shè)有輔助升降電機，所述輔助升降電機固定在支撐板一端，在輔助升降電機底部設(shè)有集成加速度傳感器，所述支撐板另一端設(shè)有配重單元，該支撐板通過機械接口與所述六自由度機器人連接，該六自由度機器人包括旋轉(zhuǎn)底盤，所述旋轉(zhuǎn)底盤上連接有第一手臂，所述第一手臂連接有第二手臂，在旋轉(zhuǎn)底盤內(nèi)設(shè)有減速機構(gòu)和轉(zhuǎn)盤軸承，所述機器人治療椅底部設(shè)有電控裝置。

本實用新型一種機器人治療椅，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征是。

1、所述椅背上還設(shè)有托臂桿，該托臂桿為碳纖維材質(zhì)。

2、所述治療靠椅底部設(shè)有椅罩。

3、所述治療靠椅后部設(shè)有上升開關(guān)、下降開關(guān)和急停開關(guān)。

4、一種機器人治療椅的控制電路模塊，其特點是：包括治療靠椅控制模塊，所述治療靠椅控制模塊數(shù)據(jù)連接六自由度機器人控制模塊，所述六自由度機器人監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)連接治療靠椅升降模塊和治療靠椅旋轉(zhuǎn)模塊。

5、所述治療靠椅控制模塊包括輸入模塊，所述輸入模塊數(shù)據(jù)連接控制模塊，所述控制模塊數(shù)據(jù)連接椅子升降模塊，椅子旋轉(zhuǎn)模塊和椅子升降電機鎖定模塊。

6、所述六自由度機器人控制模塊包括存儲模塊，所述存儲模塊中設(shè)有信息校準(zhǔn)模塊，所述校準(zhǔn)信息模塊連接位置調(diào)整模塊，所述位置調(diào)整模塊連接手臂控制器模塊，所述手臂控制器模塊連接有6個伺服電機。

7、所述六自由度機器人監(jiān)控模塊包括機器人監(jiān)控單元，所述機器人監(jiān)控單元連接有界面模塊、CAN總線通訊管理模塊、機器人監(jiān)控模塊、運行狀態(tài)顯示模塊，所述界面模塊包括界面背景設(shè)計、窗口背景、菜單設(shè)計，所述CAN總線通訊管理模塊包括CAN總線測試、CAN總線初始化，所述機器人監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實時報警，所述運行狀態(tài)顯示模塊包括空間管理、動態(tài)顯示。

8、所述治療靠椅升降單元包括伺服控制器，所述伺服控制器連接伺服電機，所述伺服電機連接減速機構(gòu)，所述減速機構(gòu)連接滾珠絲桿，所述滾珠絲桿連接升降托盤，所述升降托盤通過限位開關(guān)、細反饋位置傳感器、粗反饋位置傳感器連接到伺服控制器。

9、所述治療靠椅旋轉(zhuǎn)單元包括伺服控制器，所述伺服控制器連接伺服電機，所述伺服電機連接渦輪減速器，所述渦輪減速器連接轉(zhuǎn)盤軸承，所述轉(zhuǎn)盤軸承連接旋轉(zhuǎn)安裝盤，所述旋轉(zhuǎn)安裝盤通過限位開關(guān)、細反饋位置傳感器、粗反饋位置傳感器連接到伺服控制器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型機器人是一種基于 PLC 控制的機器人，具備6個自由度， 用來控制機器人的各種復(fù)雜組合運動， 所述機器人上設(shè)置有重力加速度傳感控制裝置并且所述機器人上安裝有防碰撞紅外傳感器 ,組成符合醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)的高精度機器人定位系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)簡單、 精度高、 減少沖擊、 定位精確。下圖是機器人治療椅的集成控制界面其中：動態(tài)顯示在治療間的近端大屏幕上，治療靠椅可實現(xiàn)坐和平躺及之間的任何位置，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的下方增加局部的升降機構(gòu)，滿足更大的治療范圍和部位，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)輕巧，對電機功率要求不高。即治療椅本身具備360度旋轉(zhuǎn)功能。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實用狀態(tài)圖。

圖3為本實用新型治療靠椅控制模塊圖。

圖4為本實用新型六自由度機器人控制模塊圖。

圖5為本實用新型六自由度機器人監(jiān)控模塊圖。

圖6為本實用新型治療靠椅升降模塊圖。

圖7為本實用新型治療靠椅旋轉(zhuǎn)模塊圖。

圖8為實施例11的電路控制模塊圖。

圖9為實施例12的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為實施例13的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6、附圖7、附圖8、附圖9、附圖10，進一步描述本實用新型的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本實用新型，而不構(gòu)成其權(quán)力的限制。

實施例1，參照圖1、圖2，一種機器人治療椅，包括治療靠椅12和設(shè)置在治療靠椅下部的六自由度機器人2，其特點是：所述治療靠椅12包括椅座27，所述椅座27通過連接板19與椅背18連接，該椅座下部設(shè)有腳蹬,，所述腳蹬上設(shè)有非接觸紅外傳感器112，所述椅背18通過皇冠齒輪在頂部設(shè)有用于定位的上扶手11，在椅背的上部設(shè)有頭枕定位17，在椅背18的中部設(shè)有腫瘤定位帶13，在椅背的下部設(shè)有下扶手14，在治療靠椅12底部設(shè)有輔助升降電機15，所述輔助升降電機15固定在支撐板21一端，在輔助升降電機15底部設(shè)有集成加速度傳感器28，所述支撐板另一端設(shè)有配重單元，該支撐板21通過機械接口22與所述六自由度機器人2連接，該六自由度機器人2包括旋轉(zhuǎn)底盤26，旋轉(zhuǎn)單元23，所述旋轉(zhuǎn)底盤上連接有第一手臂24，所述第一手臂24連接有第二手臂25，在旋轉(zhuǎn)底盤26內(nèi)設(shè)有減速機構(gòu)和轉(zhuǎn)盤軸承，所述機器人治療椅底部設(shè)有電控裝置1。

實施例2，實施例1所述的機器人治療椅中： 所述椅背18上還設(shè)有托臂桿113，該托臂桿113為碳纖維材質(zhì)。

實施例3，實施例1所述的機器人治療椅中：所述治療靠椅12底部設(shè)有椅罩111。

實施例4，實施例1所述的機器人治療椅中：所述治療靠椅12后部設(shè)有上升開關(guān)、下降開關(guān)和急停開關(guān)。

實施例5，參照附圖3、附圖4、附圖5、附圖6、附圖7、附圖8一種機器人治療椅的控制電路模塊，其特點是：包括治療靠椅控制模塊，所述治療靠椅控制模塊數(shù)據(jù)連接六自由度機器人控制模塊，所述六自由度機器人監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)連接治療靠椅升降模塊和治療靠椅旋轉(zhuǎn)模塊。

實施例6，實施例5所述的機器人治療椅的控制電路模塊中：所述治療靠椅控制模塊包括輸入模塊，所述輸入模塊數(shù)據(jù)連接控制模塊，所述控制模塊數(shù)據(jù)連接椅子升降模塊，椅子旋轉(zhuǎn)模塊和椅子升降電機鎖定模塊。

實施例7，實施例5所述的機器人治療椅的控制電路模塊中：所述六自由度機器人控制模塊包括存儲模塊，所述存儲模塊中設(shè)有信息校準(zhǔn)模塊，所述校準(zhǔn)信息模塊連接位置調(diào)整模塊，所述位置調(diào)整模塊連接手臂控制器模塊，所述手臂控制器模塊連接有6個伺服電機。

實施例8，實施例5所述的機器人治療椅的控制電路模塊中：所述六自由度機器人監(jiān)控模塊包括機器人監(jiān)控單元，所述機器人監(jiān)控單元連接有界面模塊、CAN總線通訊管理模塊、機器人監(jiān)控模塊、運行狀態(tài)顯示模塊，所述界面模塊包括界面背景設(shè)計、窗口背景、菜單設(shè)計，所述CAN總線通訊管理模塊包括CAN總線測試、CAN總線初始化，所述機器人監(jiān)控模塊包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實時報警，所述運行狀態(tài)顯示模塊包括空間管理、動態(tài)顯示。

實施例9，實施例5所述的機器人治療椅的控制電路模塊中：所述治療靠椅升降單元包括伺服控制器，所述伺服控制器連接伺服電機，所述伺服電機連接減速機構(gòu)，所述減速機構(gòu)連接滾珠絲桿，所述滾珠絲桿連接升降托盤，所述升降托盤通過限位開關(guān)、細反饋位置傳感器、粗反饋位置傳感器連接到伺服控制器。

實施例10，實施例5所述的機器人治療椅的控制電路模塊中：所述治療靠椅旋轉(zhuǎn)單元包括伺服控制器，所述伺服控制器連接伺服電機，所述伺服電機連接渦輪減速器，所述渦輪減速器連接轉(zhuǎn)盤軸承，所述轉(zhuǎn)盤軸承連接旋轉(zhuǎn)安裝盤，所述旋轉(zhuǎn)安裝盤通過限位開關(guān)、細反饋位置傳感器、粗反饋位置傳感器連接到伺服控制器。

實施例11，紅外探測器112,椅子周邊設(shè)有3個，主要功能是探測碰撞（比如：治療頭）和位置判斷。探測器不停的發(fā)出信號，遇到障礙物返回信號，探測器接收信號，通過相應(yīng)的控制電路放大信號后，接通內(nèi)部計算機回路，交由計算機計算處理，避開障礙。

實施例12本例的一種機器人治療椅如圖9所示，治療靠椅12下面設(shè)有電動旋轉(zhuǎn)盤29可傾斜電機實現(xiàn)床式治療。

實施例13本例的一種機器人治療椅如圖10所示，也可根據(jù)需要在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的下方增加局部的升降機構(gòu)，滿足更大的治療范圍和部位。