一种微创内窥镜四自由度定位机制造技术

本实用新型专利技术涉及到一种微创内窥镜四自由度定位机。其特征在于其包括微创内窥镜纵向位移旋转定位机构、微创内窥镜横向位移旋转定位机构、电控箱体、固定支架机构及智能控制电路；所述微创内窥镜纵向位移旋转定位机构由纵向位移机架、纵向位移丝杆、丝杆螺母、丝杆驱动电机、微创内窥镜、微创内窥镜夹头及其连接杆、外壳、外壳前后盖、纵向旋转电机及其定位壳构成；所述微创内窥镜横向位移旋转定位机构由横向位移机架、微创内窥镜横向位移旋转驱动机构、主体外壳及主体外壳上部的前后盖组成，所述横向位移机架由基板、端头座、横梁构成。本实用新型专利技术结构简单，重量轻，体积小所占空间小，便于辅助人员站位配合，便于安装布置使用。

Four degree of freedom positioning machine for minimally invasive endoscope

The utility model relates to a minimally invasive endoscope four degree of freedom positioning machine. Characterized in that it comprises a minimally invasive endoscopic longitudinal displacement rotary positioning mechanism, minimally invasive endoscopic lateral displacement rotary positioning mechanism, electric control box, a fixed bracket mechanism and intelligent control circuit; the minimally invasive endoscopic longitudinal displacement rotary positioning mechanism is composed of longitudinal displacement of frame, vertical displacement of wire rod, screw nut, screw rod drive motor, minimally invasive endoscopic and minimally invasive endoscopic clip before and after connecting rod, shell, shell cover, vertical rotary motor and positioning of the shell; minimally invasive endoscopic lateral displacement of a rotary positioning mechanism is composed of lateral displacement of frame, minimally invasive endoscopic lateral displacement before and after the rotation driving mechanism, the main body and the upper part of the shell shell the cover, the lateral displacement of frame comprises a substrate, a terminal base, a transverse beam. The utility model has the advantages of simple structure, light weight, small size, small space occupation, convenient location for auxiliary personnel and convenient installation and arrangement.

【技术实现步骤摘要】
一种微创内窥镜四自由度定位机
本专利技术涉及到药疗器械领域，特别涉及到一种微创内窥镜四自由度定位机。
技术介绍
近年来医疗科技得以迅猛发展，外科手术由原来的开肠破肚发展到穿刺微创手术，随之诞生了微创内窥镜定位的相关技术与产品。在现有技术中有一款类似机器人手臂似的微创内窥镜定位机，它由三个关节和相应臂杆组成，每个关节均有三个自由度这就使得结构复杂，微创内窥镜设置在类似机器人的手掌中，另外为了保证在手术过程中微创内窥镜的定位精准和稳定可靠，机身设计的体积较大，相对笨重占据手术台周围的空间，不利于辅助人员的站位配合，影响手术的顺利进行。另外为了便于微创内窥镜的定位，必须让开机器人三个关节的活动空间，而在手术台上下左右周围往往有许多的各种各样辅助管线如输血管、氧气管、输液管等等，就影响着这种类似机器人手臂似的微创内窥镜定位机的布置使用。如何客服现有技术的不足，把笨重的机身去除，提供一种结构简单，重量轻，体积小所占空间小，便于辅助人员站位配合，便于安装布置使用的微创内窥镜定位机，就成了本专利技术的主要研究课题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有技术机身设计的体积较大，相对笨重占据手术台周围的空间，不利于辅助人员的站位配合，影响手术的顺利进行的不足，提供一种结构简单，重量轻，体积小所占空间小，便于辅助人员站位配合，便于安装布置使用的一种微创内窥镜四自由度定位机。为实现以上目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种微创内窥镜四自由度定位机，其特征在于其包括微创内窥镜纵向位移旋转定位机构、微创内窥镜横向位移旋转定位机构、电控箱体、固定支架机构及智能控制电路（另案申请）；所述微创内窥镜纵向位移旋转定位机构由纵向位移机架、纵向位移丝杆、丝杆螺母、丝杆驱动电机、微创内窥镜、微创内窥镜夹头及其连接杆、外壳、外壳前后盖、纵向旋转电机及其定位壳构成，所述纵向位移机架由基架和顶置横梁构成，基架底板的中间延长度方向开有长孔，连接杆穿过该孔分别与丝杆螺母和微创内窥镜夹头相连接，丝杆螺母旋套在纵向位移丝杆上互为传动连接，基架底板两侧沿垂直于基架底板长度方向各垂直竖起一块侧板，其中一块侧板的中间开有丝杆驱动电机定位孔，丝杆驱动电机用紧固件通过定位孔定位在该侧板的背面，纵向位移丝杆的一端铰接在另一块侧板中另一端定位在丝杆驱动电机输出轴上，顶置横梁两端分别定位在两块侧板之间的顶端，外壳前后盖从纵向位移旋转定位机构外壳的前后抱扣住整个纵向位移旋转定位机构外壳并将整个纵向位移机架包裹其内，纵向旋转电机为两端中心输出轴，一端为小头轴，一端为大头轴，小头轴固定在丝杆驱动电机下面的基架底板上，大头轴中间开有微创内窥镜穿透孔，微创内窥镜一端定位在微创内窥镜夹头中另一端穿过大头轴中间的孔并可在孔中沿轴向自由移动，纵向旋转电机固定在定位壳内，整个微创内窥镜纵向位移旋转定位机构通过定位壳固定在微创内窥镜横向位移旋转定位机构的扁担末端上；所述微创内窥镜横向位移旋转定位机构由横向位移机架、微创内窥镜横向位移旋转驱动机构、主体外壳及主体外壳上部的前后盖组成，所述横向位移机架由基板、端头座、横梁构成，所述基板的一侧垂直竖起有一块垂直于基板长度方向的电机安装板，端头座定位在基板的另一侧，横梁的两端分别定位在电机安装板和端头座的顶端，所述端头座的上部设有圆柱形直线轴承，直线轴承的内径与微创内窥镜横向位移旋转驱动机构的位移旋转管臂的外径相配合，电机安装板上开有两个电机定位孔和相应的螺钉孔，所述微创内窥镜横向位移旋转驱动机构由位移旋转管臂、固定在位移旋转管臂一端内的丝杆螺母及固定在同一端头的管臂转动齿轮、横向位移丝杆、驱动齿轮柱、管臂横向位移电机、管臂旋转电机构成，所述位移旋转管臂的另一端设有一块扁担，所述管臂横向位移电机和管臂旋转电机用紧固件通过电机安装板上开有的两个电机定位孔定位在电机安装板上，所述横向位移丝杆一端穿过管臂转动齿轮中间的孔旋入到管臂内的丝杆螺母中另一端定位在管臂横向位移电机输出轴上，所述驱动齿轮柱一端与端头座相铰接另一端定位在管臂旋转电机输出轴上并与管臂转动齿轮相啮合；所述电控箱体由基本箱框和主体外壳组成，所述基本箱框由基板、底板、左右侧板及电路安装背板构成，电控箱体与微创内窥镜横向位移旋转定位机构为一体化结构，所述底板设有一锁定固定支架机构的销轴，销轴端头设有螺牙中间为通孔，以便于电控箱体内的电路控制器的电缆线引出；所述固定支架机构由连杆、两个旋柄、紧定螺柱、挂钩连体轴组成，所述连杆的中间开有长槽，电控箱体底板上的销轴插入该槽中可沿长槽移动，用旋柄旋入销轴并旋紧便将整个定位机与固定支架机构连接成一体，所述连杆的一端设有一通孔，挂钩连体轴与该通孔间隙配合，所述挂钩连体轴的端头也设有螺牙用旋柄旋入螺牙中并拧紧将挂钩连体轴与连杆连接成一体，挂钩连体轴上设有挂钩，挂钩用于将整个微创内窥镜四自由度定位机固定在手术台边缘的护杆上，挂钩连体轴中心设有通透的内螺孔与紧定螺柱相配合；所述智能控制电路包括电源模块、稳压电路、微创内窥镜电路、视频自动对焦跟踪电路、X光或超声波微创口定位电路、手动控制电路、中央处理电路、电机驱动控制电路、功率放大电路。进一步的，为了便于精准定位以上所述的电机均为步进电机。进一步的，为了防止停电而影响正常工作，在以上所述的电控箱体侧壁上增设一个平板外挂式锂电池，锂电池上方设有手提把手。进一步的，为了防止微创内窥镜横向位移旋转定位机构旋转时的惯性过大而影响微创内窥镜定位，在驱动齿轮柱的下方的基板上设有一刹车装置，该装置由电磁铁、阻力片、阻力片基板构成，所述阻力片镶嵌在阻力片基板中，阻力片基板定位在电磁铁铁芯一端，阻力片基板与电磁铁之间的铁芯套有一压缩弹簧，在断电状态下压缩弹簧将镶嵌由阻力片的阻力片基板压向驱动齿轮柱，以便将位移旋转管臂的转角位置锁住。进一步的，为了便于操作，在微创内窥镜纵向位移旋转定位机构的外壳上设有薄膜开关操作面板，操作面板上设有纵向位移和横向位移操作键、纵向旋转和横向旋转操作键、自动对焦跟踪功能键、自动插入功能键，在其外壳后盖上设有电源开关。本专利技术是这样工作使用的：将挂钩连体轴的挂钩挂在手术台边缘的护杆上，旋紧紧定螺柱便将整个微创内窥镜四自由度定位机固定在了手术台边缘的护杆上。接着松动两个旋柄并调整好微创内窥镜四自由度定位机的相应位置并拧紧旋柄。再根据X光或超声波确定好患者微创手术的准确位置，接着用手术器具在患者身上切开微创内窥镜插入口和微创手术刀手术钳插入口以便于微创内窥镜和微创手术刀手术钳伸入体内。根据X光或超声波确定好患者微创手术的准确位置通过手动按键或调整管臂横向位移、管臂旋转或调整微创内窥镜纵向位移、旋转，将微创内窥镜调整到最佳的准确位置对准微创内窥镜插入口的入口处，并慢慢将微创内窥镜伸入到体内接近病灶的位置；或根据X光或超声波确定好患者微创手术的准确位置参数启动微创内窥镜自动插入功能，微创内窥镜便在智能控制电路的控制下准确对准微创内窥镜插入口进入患者体内的病灶位置。另外再将微创手术刀手术钳从插入口插入到接近病灶的位置并靠近微创内窥镜视频的中心位置，接着开启微创内窥镜视频自动对焦跟踪功能，手术医生便可进行微创手术了。随着微创手术刀手术钳不断地移动，在智能控制电路的控制下控制四个自由度即管臂横向位移或旋转、微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微创内窥镜四自由度定位机，其特征在于其包括微创内窥镜纵向位移旋转定位机构、微创内窥镜横向位移旋转定位机构、电控箱体、固定支架机构及智能控制电路；所述微创内窥镜纵向位移旋转定位机构由纵向位移机架、纵向位移丝杆、丝杆螺母、丝杆驱动电机、微创内窥镜、微创内窥镜夹头及其连接杆、外壳、外壳前后盖、纵向旋转电机及其定位壳构成，所述纵向位移机架由基架和顶置横梁构成，基架底板的中间延长度方向开有长孔，连接杆穿过该孔分别与丝杆螺母和微创内窥镜夹头相连接，丝杆螺母旋套在纵向位移丝杆上互为传动连接，基架底板两侧沿垂直于基架底板长度方向各垂直竖起一块侧板，其中一块侧板的中间开有丝杆驱动电机定位孔，丝杆驱动电机用紧固件通过定位孔定位在该侧板的背面，纵向位移丝杆的一端铰接在另一块侧板中另一端定位在丝杆驱动电机输出轴上，顶置横梁两端分别定位在两块侧板之间的顶端，外壳前后盖从纵向位移旋转定位机构外壳的前后抱扣住整个纵向位移旋转定位机构外壳并将整个纵向位移机架包裹其内，纵向旋转电机为两端中心输出轴，一端为小头轴，一端为大头轴，小头轴固定在丝杆驱动电机下面的基架底板上，大头轴中间开有微创内窥镜穿透孔，微创内窥镜一端定位在微创内窥镜夹头中另一端穿过大头轴中间的孔并可在孔中沿轴向自由移动，纵向旋转电机固定在定位壳内，整个微创内窥镜纵向位移旋转定位机构通过定位壳固定在微创内窥镜横向位移旋转定位机构的扁担末端上；所述微创内窥镜横向位移旋转定位机构由横向位移机架、微创内窥镜横向位移旋转驱动机构、主体外壳及主体外壳上部的前后盖组成，所述横向位移机架由基板、端头座、横梁构成，所述基板的一侧垂直竖起有一块垂直于基板长度方向的电机安装板，端头座定位在基板的另一侧，横梁的两端分别定位在电机安装板和端头座的顶端，所述端头座的上部设有圆柱形直线轴承，直线轴承的内径与微创内窥镜横向位移旋转驱动机构的位移旋转管臂的外径相配合，电机安装板上开有两个电机定位孔和相应的螺钉孔，所述微创内窥镜横向位移旋转驱动机构由位移旋转管臂、固定在位移旋转管臂一端内的丝杆螺母及固定在同一端头的管臂转动齿轮、横向位移丝杆、驱动齿轮柱、管臂横向位移电机、管臂旋转电机构成，所述位移旋转管臂的另一端设有一块扁担，所述管臂横向位移电机和管臂旋转电机用紧固件通过电机安装板上开有的两个电机定位孔定位在电机安装板上，所述横向位移丝杆一端穿过管臂转动齿轮中间的孔旋入到管臂内的丝杆螺母中另一端定位在管臂横向位移电机输出轴上，所述驱动齿轮柱一端与端头座相铰接另一端定位在管臂旋转电机输出轴上并与管臂转动齿轮相啮合；所述电控箱体由基本箱框和主体外壳组成，所述基本箱框由基板、底板、左右侧板及电路安装背板构成，电控箱体与微创内窥镜横向位移旋转定位机构为一体化结构，所述底板设有一锁定固定支架机构的销轴，销轴端头设有螺牙中间为通孔；所述固定支架机构由连杆、两个旋柄、紧定螺柱、挂钩连体轴组成，所述连杆的中间开有长槽，电控箱体底板上的销轴插入该长槽中可沿长槽移动，用旋柄旋入销轴并旋紧便将整个定位机与固定支架机构连接成一体，所述连杆的另一端设有一通孔，挂钩连体轴与该通孔间隙配合，所述挂钩连体轴的端头也设有螺牙用旋柄旋入螺牙中并拧紧将挂钩连体轴与连杆连接成一体，挂钩连体轴上设有挂钩，挂钩连体轴中心设有通透的内螺孔与紧定螺柱相配合。...

【技术特征摘要】
1.一种微创内窥镜四自由度定位机，其特征在于其包括微创内窥镜纵向位移旋转定位机构、微创内窥镜横向位移旋转定位机构、电控箱体、固定支架机构及智能控制电路；所述微创内窥镜纵向位移旋转定位机构由纵向位移机架、纵向位移丝杆、丝杆螺母、丝杆驱动电机、微创内窥镜、微创内窥镜夹头及其连接杆、外壳、外壳前后盖、纵向旋转电机及其定位壳构成，所述纵向位移机架由基架和顶置横梁构成，基架底板的中间延长度方向开有长孔，连接杆穿过该孔分别与丝杆螺母和微创内窥镜夹头相连接，丝杆螺母旋套在纵向位移丝杆上互为传动连接，基架底板两侧沿垂直于基架底板长度方向各垂直竖起一块侧板，其中一块侧板的中间开有丝杆驱动电机定位孔，丝杆驱动电机用紧固件通过定位孔定位在该侧板的背面，纵向位移丝杆的一端铰接在另一块侧板中另一端定位在丝杆驱动电机输出轴上，顶置横梁两端分别定位在两块侧板之间的顶端，外壳前后盖从纵向位移旋转定位机构外壳的前后抱扣住整个纵向位移旋转定位机构外壳并将整个纵向位移机架包裹其内，纵向旋转电机为两端中心输出轴，一端为小头轴，一端为大头轴，小头轴固定在丝杆驱动电机下面的基架底板上，大头轴中间开有微创内窥镜穿透孔，微创内窥镜一端定位在微创内窥镜夹头中另一端穿过大头轴中间的孔并可在孔中沿轴向自由移动，纵向旋转电机固定在定位壳内，整个微创内窥镜纵向位移旋转定位机构通过定位壳固定在微创内窥镜横向位移旋转定位机构的扁担末端上；所述微创内窥镜横向位移旋转定位机构由横向位移机架、微创内窥镜横向位移旋转驱动机构、主体外壳及主体外壳上部的前后盖组成，所述横向位移机架由基板、端头座、横梁构成，所述基板的一侧垂直竖起有一块垂直于基板长度方向的电机安装板，端头座定位在基板的另一侧，横梁的两端分别定位在电机安装板和端头座的顶端，所述端头座的上部设有圆柱形直线轴承，直线轴承的内径与微创内窥镜横向位移旋转驱动机构的位移旋转管臂的外径相配合，电机安装板上开有两个电机定位孔和相应的螺钉孔，所述微创内窥镜横向位移旋转驱动机构由位移旋转管臂、固定在位移旋转管臂一端内的丝杆螺母及固定在同一端头的管臂转动齿轮、横向位移丝杆、驱动齿轮柱、管臂横向位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德福，
申请(专利权)人：福州幻科机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35