The invention provides a new contractible minimally invasive surgical manipulator, which comprises five modules: angle deflection mechanism, offset error compensation mechanism, driving mechanism, joint mechanism and electric knife mechanism. The angle deflection mechanism is fixed on the mechanical arm mounting platform of minimally invasive surgery to ensure the stability of the whole mechanism; the offset error compensation mechanism can control the length of the piston rod extended in the single-rod double-acting cylinder, and the electric knife fails to reach the designated surgical site through the driving mechanism and the joint mechanism, or exceeds the lesion site. When the distance is adjusted properly, the accuracy of operation is improved; the driving mechanism is driven by four motors of the same type, and the joint angle is adjusted by the lever structure; the joint mechanism is in series, and the angle of the joint is controlled by adjusting the tightness of the internal wire rope; the electric knife mechanism and the joint angle are controlled by adjusting the tightness of the internal wire rope. The joint mechanism is connected with the wire rope to adjust the angle of the electric knife.
【技术实现步骤摘要】
新型可收缩式微创手术操作臂
本专利技术涉及医疗器械
,具体是一种新型可收缩式微创手术操作臂。
技术介绍
现代微创手术对医疗领域来说,是一场历史性的改革,与传统手术相比,微创外科手术具有出血量少、创口小、术后并发症低、恢复快等优点,基于这些优点,微创手术越来越受欢迎。随着科学技术的快速发展,机器人技术已经不断的应用到微创手术中。手术机器人的介入使得微创手术成功率得到了更高的提升,医生控制机器人完成各种手术动作,大幅提高了手术精度,避免了因人为抖动等因素而带来不可挽回的失误;机器人拥有多个自由度,可以完成医生所完不成的极其复杂困难的操作,因此,微创手术中,微创手术机器人操作臂和末端执行器的作用尤为重要。以前的微创手术机器人操作臂有叠加式的、被动式等,但是由于人体内部环境复杂,因此微创手术机器人必须具有足够的灵活性来避开病人体内重要的组织器官。目前微创手术机器人已经在西方国家实现了商品化,而国内拥有微创手术医疗器械的医院仍然无法满足人们对于微创手术的需求。因此开展腹腔微创手术机器人相关研究并使之国产化,不仅能够推动微创手术机器人在国内的普及,还能够对微创手术机器人自主化起进一步的促进作用。特别是对于微创手术器械,其在手术过程中作为损耗件对于整个手术成本的控制起着尤为重要的作用。本专利技术提出的新型可收缩式微创手术操作臂可以实现手术臂操作关节前后、左右、上下的移动,同时也可满足手术过程中关节的转动以及电刀摆动的要求。相比于传统的微创手术操作臂,该新型操作臂的重量更为轻便,运动更为平稳,价格较为低廉,且可以满足微创手术精密操作的要求。
技术实现思路
针对目前国内微 ...
【技术保护点】
1.一种新型可收缩式微创手术操作手臂,其特征在于,包括:角度偏转机构、偏移误差补偿机构、驱动机构、关节机构、电刀机构;所述角度偏转机构包括:电源线(1)、螺栓(2)、螺母(3)、电机安装架(4)、电动机(5)、法兰盘(6)、大绕线器(7)、小绕线器(8)、钢丝绳(9)、万向节连接轴1(10)、圆锥销(11)、十字轴式万向联轴器半轴(12)、连接方块(13)、十字轴式万向联轴器中间连接件(14)、万向节连接轴2(15)组成;电动机(5)通过螺栓(2)与电机安装架(4)相连接,另一端与电机安装架(4)通过螺栓(2)与法兰盘(6)相固定,大绕线器(7)与电动机(5)的旋转轴相连接,钢丝绳(9)一端固定在与电动机(5)相连接的大绕线器(30)上,另一端与安装在十字轴式万向联轴器半轴(12)上的小绕线器(8)相连接,法兰盘(6)的一端与手术操作台的转轴相连接,另一端与万向节连接轴1,(10)相连接,万向节连接轴1,(10)的一端通过圆锥销(11)与十字轴式万向联轴器半轴(12)相连接,十字轴式万向联轴器中间连接件(14)通过圆锥销(11)与十字轴式万向联轴器半轴(12)相连接,另一边的十字轴式万 ...
【技术特征摘要】
1.一种新型可收缩式微创手术操作手臂,其特征在于,包括:角度偏转机构、偏移误差补偿机构、驱动机构、关节机构、电刀机构;所述角度偏转机构包括:电源线(1)、螺栓(2)、螺母(3)、电机安装架(4)、电动机(5)、法兰盘(6)、大绕线器(7)、小绕线器(8)、钢丝绳(9)、万向节连接轴1(10)、圆锥销(11)、十字轴式万向联轴器半轴(12)、连接方块(13)、十字轴式万向联轴器中间连接件(14)、万向节连接轴2(15)组成;电动机(5)通过螺栓(2)与电机安装架(4)相连接,另一端与电机安装架(4)通过螺栓(2)与法兰盘(6)相固定,大绕线器(7)与电动机(5)的旋转轴相连接,钢丝绳(9)一端固定在与电动机(5)相连接的大绕线器(30)上,另一端与安装在十字轴式万向联轴器半轴(12)上的小绕线器(8)相连接,法兰盘(6)的一端与手术操作台的转轴相连接,另一端与万向节连接轴1,(10)相连接,万向节连接轴1,(10)的一端通过圆锥销(11)与十字轴式万向联轴器半轴(12)相连接,十字轴式万向联轴器中间连接件(14)通过圆锥销(11)与十字轴式万向联轴器半轴(12)相连接,另一边的十字轴式万向联轴器半轴(12)同样通过圆锥销(11)与十字轴式万向联轴器中间连接件(14)相连,万向节连接轴2,(15)一端同样通过圆锥销(11)连接在十字轴式万向联轴器中间连接件(14)上,另一端与气缸和联轴器的连接盘(17)相连;通过手术操作台与法兰盘(6)相连接的转轴的旋转带动法兰盘(6)的运动,通过法兰盘(6)的运动带动与之相连接的万向节连接轴1(10)的运动,从而将绕x方向的旋转运动传递到操作臂的末端;利用电动机(5)旋转轴的运动带动大绕线器(30)的转动,从而调节钢丝绳(9)的松紧程度,利用钢丝绳(9)的松紧来调节十字轴式万向联轴器半轴(12)的偏转角度,以实现对于整体结构偏转角度的预调节;所述偏移误差补偿机构包括:单杆双作用活塞气缸(16)、气缸和联轴器的连接盘(17)、螺母(3)、锁紧螺钉(18)、气缸连接盘(19)组成;其中的单杆双作用活塞气缸(16)通过锁紧螺钉(18)与气缸和联轴器的连接盘(17)固定在一起;气缸中的活塞杆与气缸连接盘(19)连接在一起;当传感器(27)检测到电刀(31)未到达指定部位的时候,此时通过控制单杆双作用活塞气缸(16)吸入气体以及排除气体的操作,来实现控制活塞杆的伸出或缩回,通过活塞杆的伸出或缩回,来控制与活塞杆相连接的气缸连接盘(19)的伸缩,从而对电刀(31)的位移差值进行补偿,以此来实现精准控制电刀(31)的操作;所述驱动机构包括:驱动机构安装架(21)、电动机(5)、杠杆(24)、涡轮(32)、蜗杆(33)、滚珠丝杠(22)、钢丝绳(9)组成;电动机(5)安装在驱动机构安装架(21);...
【专利技术属性】
技术研发人员:王沫楠,段称,孙瑞祥,
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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