一种用于外科手术的带腕式微器械装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于外科手术的带腕式微器械装置，包括：手腕式三轴汇交机构、与所述手腕式三轴汇交机构固定连接的驱动机构、与所述驱动机构连接的指尖执行机构、控制所述驱动机构运动的控制系统，其中，所述手腕式三轴汇交机构的运动能够带动其内部相应关节处编码器的运动，通过所述编码器测得相应关节的运动信息，然后将运动信息反馈给所述控制系统，所述驱动机构接收所述控制系统的信号后驱动所述指尖执行机构完成俯仰、偏摆和夹持动作，所述驱动机构与手腕式三轴汇交机构均通过线路与所述控制系统相连。本发明专利技术能够有效缓解操作者手部的疲劳感，使操作者能够在最舒适的状态下进行手术操作，提高手术的可靠性及安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于外科手术的带腕式微器械装置
：本专利技术涉及医疗器械
，更具体的说涉及一种用于外科手术的微器械装置。
技术介绍
：外科手术是指透过外科设备或外科仪器，经医生的操作下，进入人体组织，以外力方式排除病变、改变构造或植入外来物的处理过程。在外科手术中经常要借助各种不同的器械装置来完成手术，有些复杂的手术往往需要很长时间才能完成，医生的手部在长时间握持后很容易疲惫，由此容易造成医生手部的不适，影响手术的精度和效果。因此，针对现有技术中存在的问题予以改进。
技术实现思路
：本专利技术的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种用于外科手术的带腕式微器械装置，其能够有效缓解操作者手部的疲劳感，使操作者能够在最舒适的状态下进行手术操作，提高手术的可靠性及安全性。本专利技术的技术解决措施如下：一种用于外科手术的带腕式微器械装置，包括：手腕式三轴汇交机构、与所述手腕式三轴汇交机构固定连接的驱动机构、与所述驱动机构连接的指尖执行机构、控制所述驱动机构运动的控制系统，其中，所述手腕式三轴汇交机构的运动能够带动其内部相应关节处编码器的运动，通过所述编码器测得相应关节的运动信息，然后将运动信息反馈给所述控制系统，所述驱动机构接收所述控制系统的信号后驱动所述指尖执行机构完成俯仰、偏摆和夹持动作，所述驱动机构与手腕式三轴汇交机构均通过线路与所述控制系统相连。作为上述技术方案的优选，所述的手腕式三轴汇交机构包括第一连杆、与所述第一连杆连接的第二连杆、与所述第二连杆连接的L型连杆、固定设置在所述L型连杆上的手部夹持装置，所述第一连杆通过转动副与所述第二连杆连接，所述第二连杆通过转动副与所述L型连杆连接，所述L型连杆的顶部固定设置有手部夹持装置，其中，所述第一连杆与所述第二连杆、所述第二连杆与所述L型连杆以及所述夹持装置的关节处设置有所述编码器。作为上述技术方案的优选，所述的驱动机构固定设置在所述第一连杆的一端，其包括驱动机构外罩，固定设置在所述驱动机构外罩内的偏摆电机、俯仰电机和夹持电机，分别与所述偏摆电机、所述俯仰电机和所述夹持电机一一对应连接的偏摆电机输入拨轮、俯仰电机输入拨轮和夹持电机输入拨轮，分别与所述偏摆电机输入拨轮、所述俯仰电机输入拨轮和所述夹持电机输入拨轮一一对应连接的偏摆电机输出拨轮、俯仰电机输出拨轮和夹持电机输出拨轮，分别与所述偏摆电机输出拨轮、所述俯仰电机输出拨轮和所述夹持电机输出拨轮一一对应连接的钢丝缠绕装置，一端固定设置在所述驱动机构外罩内、另一端延伸至所述驱动机构外罩外侧的细长连杆，其中，所述偏摆电机依次与所述偏摆电机输入拨轮、所述偏摆电机输出拨轮以及所述钢丝缠绕装置相连，所述俯仰电机依次与所述俯仰电机输入拨轮、所述俯仰电机输出拨轮以及所述钢丝缠绕装置相连，所述夹持电机依次与所述夹持电机输入拨轮、所述夹持电机输出拨轮以及所述钢丝缠绕装置相连，所述钢丝缠绕装置的钢丝贯穿所述细长连杆。作为上述技术方案的优选，所述的指尖执行机构与所述细长连杆及所述钢丝缠绕装置的钢丝相连。作为上述技术方案的优选，所述的L型连杆的两边相互垂直设置，且两边长分别等于操作者手心到手腕点的距离以及手掌的宽度，其中，所述操作者手心到手腕点的距离为所述L型连杆水平段的边长，所述操作者手掌的宽度为所述L型连杆垂直段的边长。作为上述技术方案的优选，所述的手腕式三轴汇交机构还设置有手部套环，所述手部套环通过连杆固定设置在所述第一连杆的一端。作为上述技术方案的优选，所述的手部套环由弹性材料制成。作为上述技术方案的优选，所述的第一连杆和所述第二连杆为半“U”型结构。本专利技术的有益效果在于：操作者的手部握持在手腕式三轴汇交机构的L型连杆上，通过手腕式三轴汇交机构和驱动机构能够控制指尖执行机构完成俯仰、偏摆以及夹持运动，此外，操作者手臂的转动可映射成指尖执行机构的轴转运动，极大地提升了器械的灵活度，能够在一定程度上减轻操作者的疲劳感以及提高操作者实现高难度操作的能力；另外，手腕式三轴汇交机构采用了一个互成直角的L型连杆，其中，所述L型连杆的两个边长分别等于操作者手心到手腕点的距离以及手掌的宽度，因此操作者的手部握住L型连杆时，能够保证三个旋转轴的轴线汇交于操作者的手腕点处，符合人机工程学的要求；手腕式三轴汇交机构上还设置有手部套环，所述手部套环可以有效辅助承受器械的重量，使得操作者腕部和手指能够在不承受或承受极小重力的情况下做手术动作，缓解操作者的疲劳感，提高手术操作的可靠性及安全性，能够有效提升手术的精度和质量。附图说明：以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的手腕式三轴汇交机构的立体结构示意图；图3为本专利技术的手腕式三轴汇交机构的俯视方向的结构示意图；图4为本专利技术的驱动机构的电机部分的结构示意图；图5为本专利技术的驱动机构的钢丝缠绕装置部分的结构示意图。图中，10、手腕式三轴汇交机构；11、第一连杆；12、第二连杆；13、L型连杆；14、手部夹持装置；15、手部套环；20、驱动机构；21、偏摆电机输入拨轮；22、俯仰电机输入拨轮；23、夹持电机输入拨轮；24、偏摆电机；25、俯仰电机；26、夹持电机；27、偏摆电机输出拨轮；28、俯仰电机输出拨轮；29、夹持电机输出拨轮；210、细长连杆；211、钢丝缠绕装置；30、指尖执行机构。具体实施方式：实施例：以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。本实施例中提到的“顶部”和“底部”描述是按照通常的意义而定义的，比如，参考重力的方向定义，重力的方向是下方，相反的方向是上方，类似地在上方的是顶部或者顶端，在下方的是底部或底端；本实施例中提到的“第一”和“第二”的描述是为便于叙述明了，而无关乎零部件的重要性，更不是用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，也当视为本专利技术可实施的范畴。见图1所示，一种用于外科手术的带腕式微器械装置，包括：手腕式三轴汇交机构10、与所述手腕式三轴汇交机构10固定连接的驱动机构20、与所述驱动机构20连接的指尖执行机构30、控制所述驱动机构20运动的控制系统(图未示)，所述手腕式三轴汇交机构10的运动能够带动其内部相应关节处编码器(图未示)的运动，通过所述编码器测得相应关节的运动信息，然后将运动信息反馈给所述控制系统，所述驱动机构20接收所述控制系统的信号后驱动所述指尖执行机构30完成俯仰、偏摆和夹持动作，所述驱动机构20与手腕式三轴汇交机构10均通过线路与所述控制系统相连。所述手腕式三轴汇交机构10还设置有手部套环15，所述手部套环15通过连杆固定设置在所述第一连杆11的一端，所述手部套环15由弹性材料制成。见图2和图3所示，所述手腕式三轴汇交机构10包括第一连杆11、与所述第一连杆11连接的第二连杆12、与所述第二连杆12连接的L型连杆13、固定设置在所述L型连杆13上的手部夹持装置14，所述第一连杆11通过转动副与所述第二连杆12连接，所述第二连杆12通过转动副与所述L型连杆13连接，所述L型连杆13的顶部固定设置有手部夹持装置14。所述第一连杆11与第二连杆1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于外科手术的带腕式微器械装置，其特征在于，包括：手腕式三轴汇交机构(10)、与所述手腕式三轴汇交机构(10)固定连接的驱动机构(20)、与所述驱动机构(20)连接的指尖执行机构(30)、控制所述驱动机构(20)运动的控制系统，其中，所述手腕式三轴汇交机构(10)的运动能够带动其内部相应关节处编码器的运动，通过所述编码器测得相应关节的运动信息，然后将运动信息反馈给所述控制系统，所述驱动机构(20)接收所述控制系统的信号后驱动所述指尖执行机构(30)完成俯仰、偏摆和夹持动作，所述驱动机构(20)与手腕式三轴汇交机构(10)均通过线路与所述控制系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于外科手术的带腕式微器械装置，其特征在于，包括：手腕式三轴汇交机构(10)、与所述手腕式三轴汇交机构(10)固定连接的驱动机构(20)、与所述驱动机构(20)连接的指尖执行机构(30)、控制所述驱动机构(20)运动的控制系统，其中，所述手腕式三轴汇交机构(10)的运动能够带动其内部相应关节处编码器的运动，通过所述编码器测得相应关节的运动信息，然后将运动信息反馈给所述控制系统，所述驱动机构(20)接收所述控制系统的信号后驱动所述指尖执行机构(30)完成俯仰、偏摆和夹持动作，所述驱动机构(20)与手腕式三轴汇交机构(10)均通过线路与所述控制系统相连；所述手腕式三轴汇交机构(10)包括第一连杆(11)、与所述第一连杆(11)连接的第二连杆(12)、与所述第二连杆(12)连接的L型连杆(13)、固定设置在所述L型连杆(13)上的手部夹持装置(14)，所述第一连杆(11)通过转动副与所述第二连杆(12)连接，所述第二连杆(12)通过转动副与所述L型连杆(13)连接，所述L型连杆(13)的顶部固定设置有手部夹持装置(14)，其中，所述第一连杆(11)与所述第二连杆(12)、所述第二连杆(12)与所述L型连杆(13)以及所述夹持装置(14)的关节处设置有所述编码器；所述L型连杆(13)的两边相互垂直设置，且两边长分别等于操作者手心到手腕点的距离以及手掌的宽度，其中，所述操作者手心到手腕点的距离为所述L型连杆(13)水平段的边长，所述操作者手掌的宽度为所述L型连杆(13)垂直段的边长；所述第一连杆(11)和所述第二连杆(12)为半“U”型结构。2.根据权利要求1所述的一种用于外科手术的带腕式微器械装置，其特征在于：所述驱动机构(20)固定设置在所述第一连杆(11)的一端，其包括驱动机构外罩，固定设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔亮，杜志江，闫志远，王建国，陈霖，
申请(专利权)人：哈尔滨思哲睿智能医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23