一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆制造技术

本发明专利技术提供一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，包括支架机构、操纵杆机构、偏摆检测机构、俯仰检测机构、旋转检测机构、工具进给检测机构和刀具进给控制机构，其中，所述支架机构包括底座、方形支架、球轴承座和空心杆；操纵杆机构穿设在空心杆中，包括主操作杆、套管、滑杆和复位弹簧；偏摆检测机构和俯仰检测机构固定在方形支架上且与空心杆前段连接；旋转检测机构固定在端盖上且与滑杆前端连接；工具进给检测机构设置在空心杆后段上且与短杆连接；刀具进给控制机构固定在支架机构或操纵杆机构上。该操作杆专用于模拟泌尿外科手术时医生手臂的动作以便实现远程手术操作，且使用简便、易于熟练掌握。

Operating lever for remote operation of Department of Urology

The present invention provides a method for Department of Urology operation remote control operating rod, comprising a support mechanism, lever mechanism, yaw detection mechanism, pitch detection mechanism, rotation detection mechanism, tool feed detection mechanism and tool feed control mechanism, wherein, the bracket mechanism comprises a base, a square bracket, ball bearing seat and the hollow rod; the lever mechanism is arranged in the hollow rod, which comprises a main casing, an operating rod, a sliding bar and a reset spring; the deflection detection mechanism and pitch detection mechanism is fixed on the square bracket and hollow rod section connection; rotation detection mechanism is fixed on the end cover and the front end of the slide bar is connected; the tool feed detection mechanism is arranged in the hollow after the bar section and connected with a short rod; the tool feed control mechanism is fixed on the support mechanism or lever mechanism. The operation lever is specially used for simulating the operation of the doctor arm during the operation of the Department of Urology, so as to realize the remote operation operation, and is easy to use and easy to master.

【技术实现步骤摘要】
一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆
本专利技术涉及一种手术机器人远程操控装置，具体涉及一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆。
技术介绍
泌尿外科疾病已成为现代社会影响人类健康的最常见疾病之一。泌尿外科疾病治疗中经尿道开展的手术占了很大比例，如男性常见疾病良性前列腺增生(BenignProstaticHyperplasia，BPH)的治疗。BPH手术是泌尿外科最常见手术之一，据统计目前全国泌尿外科约30-60％的手术为前列腺增生手术。前列腺手术以微创为主，经尿道前列腺电切或激光气化是目前治疗BPH的最有效方法。目前，该类手术主要依靠医生手工进行操作。由于手术过程中工具通常需要实现五个自由度以上的运动，手术医生手臂须频繁变换姿势，长时间持续手术容易疲劳导致手术精准度难以保证，且手工操作不利于手术标准化和远程操作。因此，借助手术机器人实现远程操作从而有效减轻医护人员工作强度越来越受到医学界的关注。尽管目前市场上出现了用于临床的手术机器人，但现有手术机器人功能较综合、结构复杂、使用维护成本高，相应的远程操作装置结构和操作过程较复杂，须经专门培训才可使用。可见，现有手术机器人在进行泌尿外科手术远程操作方面针对性较差，目前尚缺乏专用于模拟泌尿外科手术时医生手臂的动作以便实现远程手术操作，且使用简便、易于熟练掌握的操控装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，其专用于模拟泌尿外科手术时医生手臂的动作以便实现远程手术操作，且使用简便、易于熟练掌握。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，包括支架机构、操纵杆机构、偏摆检测机构、俯仰检测机构、旋转检测机构、工具进给检测机构和刀具进给控制机构，其中，所述支架机构包括底座、方形支架、球轴承座和空心杆，其中，方形支架与底座固定连接且其开口朝水平方向；球轴承座固定在底座上；空心杆前端设置有端盖，其穿过球轴承座和方形支架；操纵杆机构包括主操作杆、套管和滑杆；其中，主操作杆分为前后两段，末端设置有球头；主操作杆前段开设有沿轴线方向延伸的非圆形空心滑腔，滑杆与该空心滑腔配合且能前后运动；滑杆前端穿过端盖；滑杆上套设有复位弹簧；主操作杆的后段上套设有套管，套管两端分别抵靠在球头和设置在主操作杆上的限位部件上；套管上设置有短杆；主操作杆穿设在空心杆中；偏摆检测机构和俯仰检测机构固定在方形支架上且与空心杆前端连接；旋转检测机构固定在端盖上且与滑杆前端连接；工具进给检测机构设置在空心杆后段上且与短杆连接；刀具进给控制机构固定在支架机构或操纵杆机构上。其中，所述“空心杆前端设置有端盖，其穿过球轴承座和方形支架”是指，空心杆前端设置有端盖，空心杆穿过方形支架，空心杆穿过球轴承座内安装的球轴承且球轴承内圈紧套在空心杆的中间段上；其中，所述的滑杆后段与该空心滑腔配合，指的是滑杆后段穿设进入主操作杆前段的空心滑腔中，滑杆后段的截面形状与空心滑腔的截面形状一致。其中，复位弹簧后端抵靠在主操作杆的前端，前端抵靠在端盖上。优选地，所述主操作杆被限位部件分为前后两段。优选地，所述偏摆检测机构包括偏摆弧形轴和偏摆电位器；偏摆弧形轴两端分别穿过方形支架的上下侧边构成转动副；偏摆弧形轴沿弧线圆周方向开槽，弧线圆心位于球轴承座内安装的球轴承中心处；空心杆前端穿过偏摆弧形轴的开槽中；偏摆电位器固定在方形支架上，其转柄与偏摆弧形轴一端的伸出轴连接。优选地，所述俯仰检测机构包括俯仰弧形轴和俯仰电位器；俯仰弧形轴两端分别穿过方形支架的左右侧边构成转动副；俯仰弧形轴沿弧线圆周方向开槽，弧线圆心位于球轴承座内安装的球轴承中心处；空心杆前端穿过俯仰弧形轴的开槽中；俯仰电位器固定在方形支架上，其转柄与俯仰弧形轴一端的伸出轴连接。优选地，所述旋转检测机构包括旋转电位器，所述旋转电位器固定在端盖上，其转柄与滑杆的前端连接。优选地，所述工具进给检测机构包括工具进给电位器，所述工具进给电位器固定在空心杆后段，其滑柄与短杆连接；所述刀具进给控制机构包括刀具进给电位器，所述刀具进给电位器的滑柄上设置有刀具进给操作杆。优选地，所述空心杆的后段的上下左右四个侧面上均沿轴向设置细槽；所述套管的上下左右四个侧面均设置有短杆，四根短杆分别从四个细槽中伸出。进一步优选地，所述工具进给电位器固定在空心杆后段的上侧面，其滑柄与从空心杆上侧面的细槽伸出的短杆连接；所述刀具进给电位器固定在从空心杆下侧面的细槽伸出的短杆上，刀具进给操作杆设置在刀具进给电位器的下方。优选地，所述支架机构还包括两个支腿，支腿的下端固定在底座上，支腿的上端与方形支架固定。优选地，所述空心杆的后段为方形，内部设置有空心圆柱孔；操纵杆机构穿设在该空心圆柱孔内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术提供的用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，包括支架机构、操纵杆机构、偏摆检测机构、俯仰检测机构、旋转检测机构、工具进给检测机构和刀具进给控制机构，支架机构包括空心杆，该空心杆可以以球轴承座内安装的球轴承中心为支点进行左右偏摆和上下俯仰，该左右偏摆运动和上下俯仰运动能够被偏摆检测机构和俯仰检测机构检测；套管在轴向上固定于球头与主操作杆的限位部件之间，因此，当主操作杆进行轴向的运动时，套管随主操作杆发生轴向的运动，进而带动短杆沿主操作杆轴向的运动，该短杆的运动可以被工具进给检测机构所检测；同时，由于滑杆的后段可以进入主操作杆的前端的空心滑腔中，因此，主操作杆的轴向运动不会通过滑杆传导至旋转检测机构；当主操作杆进行周向的旋转运动时，由于滑杆的末端与主操作杆的空心滑腔配合且该空心滑腔是非圆形的，因此，主操作杆的旋转运动带动滑杆的旋转运动，滑杆的旋转运动能被旋转检测机构检测；由于套管套设在主操作杆上，因此，主操作杆的旋转不会带动套管的旋转。同时，刀具进给控制机构使得医生可以对手术刀具进行独立的控制。如此，用于泌尿外科手术远程操控的操作杆具有五个运动自由度，医生一手握住球头操作，一手对刀具进给控制机构操作，完全可以模拟目前医生手工操作手术工具的全部动作。不仅如此，由于该操作过程与现有人工手术操作动作完全相同，操作者的手臂操作习惯不变，无须专门培训即可使用，易于熟练操作，使用简便，与手术设备连接后可以通过模拟泌尿外科手术时医生手臂的动作以便实现远程手术操作。进一步地，手术刀具控制机构适用于电切电极和激光光纤两种方式，通用性更强。不仅如此，本专利技术提供的用于泌尿外科手术远程操控的操作杆采用一体化设计，结构简单、制造成本低；可扩展应用于其他具有类似操作动作的手术中实现远程操控。进一步地，俯仰弧形轴和偏摆弧形轴上均设置沿弧线圆周方向的开槽，二者垂直交叉布置，弧线均朝向球轴承座方向弯曲，且弧线圆心均位于球轴承座内安装的球轴承中心处；空心杆穿过俯仰弧形轴和偏摆弧形轴的开槽的交叉处，如此，空心杆的偏摆运动和俯仰运动可以灵敏地传递给偏摆弧形轴和俯仰弧形轴，并被偏摆电位器和俯仰电位器灵敏地检测出来，转化为相应的电信号。进一步地，主操作杆为阶梯圆柱形，套管套设在凸台与球头之间，套管的内径、外径分别与主操作杆的后段直径、前段直径相同，如此，不仅保持了套管在周向上相对于主操作杆的独立性，又使得主操作杆与套管在轴向上运动一致且前后直径均匀，使得操纵杆机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，其特征在于，包括支架机构、操纵杆机构、偏摆检测机构、俯仰检测机构、旋转检测机构、工具进给检测机构和刀具进给控制机构，其中，所述支架机构包括底座(1)、方形支架(3)、球轴承座(16)和空心杆(8)，其中，方形支架(3)与底座(1)固定连接且开口朝水平方向；球轴承座(16)固定在底座(1)上；空心杆(8)前端设置有端盖(15)，空心杆(8)穿过球轴承座(16)和方形支架(3)；操纵杆机构包括主操作杆(11)、套管(9)和滑杆(12)；其中，主操作杆(11)分为前后两段，末端设置有球头(10)；主操作杆(11)前段开设有沿轴线方向延伸的非圆形空心滑腔，滑杆(12)与该空心滑腔配合且能前后运动；滑杆(12)前端穿过端盖(15)；滑杆(12)上套设有复位弹簧(13)；主操作杆(11)的后段上套设有套管(9)，套管(9)两端分别抵靠在球头(10)和设置在主操作杆(11)上的限位部件上；套管(9)上设置有短杆；主操作杆(11)穿设在空心杆(8)中；偏摆检测机构和俯仰检测机构固定在方形支架(3)上且与空心杆(8)前端连接；旋转检测机构固定在端盖(15)上且与滑杆(12)前端连接；工具进给检测机构设置在空心杆(8)后段上且与短杆连接；刀具进给控制机构固定在支架机构或操纵杆机构上。...

【技术特征摘要】
1.一种用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，其特征在于，包括支架机构、操纵杆机构、偏摆检测机构、俯仰检测机构、旋转检测机构、工具进给检测机构和刀具进给控制机构，其中，所述支架机构包括底座(1)、方形支架(3)、球轴承座(16)和空心杆(8)，其中，方形支架(3)与底座(1)固定连接且开口朝水平方向；球轴承座(16)固定在底座(1)上；空心杆(8)前端设置有端盖(15)，空心杆(8)穿过球轴承座(16)和方形支架(3)；操纵杆机构包括主操作杆(11)、套管(9)和滑杆(12)；其中，主操作杆(11)分为前后两段，末端设置有球头(10)；主操作杆(11)前段开设有沿轴线方向延伸的非圆形空心滑腔，滑杆(12)与该空心滑腔配合且能前后运动；滑杆(12)前端穿过端盖(15)；滑杆(12)上套设有复位弹簧(13)；主操作杆(11)的后段上套设有套管(9)，套管(9)两端分别抵靠在球头(10)和设置在主操作杆(11)上的限位部件上；套管(9)上设置有短杆；主操作杆(11)穿设在空心杆(8)中；偏摆检测机构和俯仰检测机构固定在方形支架(3)上且与空心杆(8)前端连接；旋转检测机构固定在端盖(15)上且与滑杆(12)前端连接；工具进给检测机构设置在空心杆(8)后段上且与短杆连接；刀具进给控制机构固定在支架机构或操纵杆机构上。2.如权利要求1所述的用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，其特征在于，所述偏摆检测机构包括偏摆弧形轴(6)和偏摆电位器(7)；偏摆弧形轴(6)两端分别穿过方形支架(3)的上、下侧边构成转动副；偏摆弧形轴(6)沿弧线圆周方向开槽，弧线圆心位于球轴承座(16)内安装的球轴承中心处；空心杆(8)前端穿过偏摆弧形轴(6)的开槽中；偏摆电位器(7)固定在方形支架(3)上，偏摆电位器(7)的转柄与偏摆弧形轴(6)一端的伸出轴连接。3.如权利要求1所述的用于泌尿外科手术远程操控的操作杆，其特征在于，所述俯仰检测机构包括俯仰弧形轴(4)和俯仰电位器(5)；俯仰弧形轴(4)两端分别穿过方形支架(3)的左右侧边构成转动副；俯仰弧形轴(4)沿弧线圆周...

【专利技术属性】
技术研发人员：施虎，杨林，梅雪松，贺大林，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61