一种手术机器人的机械臂制造技术

本实用新型专利技术属于医疗器械技术领域，提供了一种手术机器人的机械臂，包括机械臂基座(1)、大臂关节(2)、伸缩臂(3)和持械装置(4)，大臂关节(2)包括大臂始端(5)和大臂末端(6)，伸缩臂(3)包括小臂始端(7)和小臂持械末端(8)，大臂始端(5)连接在机械臂基座(1)上，持械装置(4)连接在小臂持械末端(8)上；大臂末端(6)与小臂始端(7)通过一分体式支架机构(9)连接；支架机构(9)包括第一定位支架(10)和第二定位支架(11)，第一定位支架(10)与第二定位支架(11)两者为可拆分式固定结构；第一定位支架(10)与大臂末端(6)连接，第二定位支架(11)与小臂始端(7)连接。有益效果：通过大臂关节(2)与伸缩臂(3)之间的可分离结构，以实现医生可采用分时方式，选择性的对数量多于两个的机械臂进行操作的目的。

A Manipulator of Surgical Robot

The utility model belongs to the technical field of medical devices, and provides a manipulator of an operating robot, which comprises a base (1), a joint (2), a telescopic arm (3) and a holding device (4), an arm joint (2) including the beginning end (5) of the arm and the end (6), a telescopic arm (3) including the beginning end (7) of the forearm and the end (8) of the small arm, and a starting end (5) of the large arm connected to the base (1) of the mechanical arm, and a holding device.\uff08 4) Connected to the arm end (8); the arm end (6) is connected to the arm beginning (7) through a split bracket mechanism (9); the bracket mechanism (9) includes the first positioning bracket (10) and the second positioning bracket (11), the first positioning bracket (10) and the second positioning bracket (11) are detachable fixed structures; the first positioning bracket (10) is connected to the arm end (6), and the second positioning bracket (11) is connected with the lower arm. The starting end (7) is connected. Beneficial effect: By means of a separable structure between the arm joint (2) and the telescopic arm (3), the doctor can selectively operate more than two robotic arms in a time-sharing manner.

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人的机械臂
本技术属于医疗器械
，涉及一种手术机器人的机械臂。
技术介绍
传统的外科手术是医生用医疗器械对病人的身体病灶进行切除、缝合等治疗。用刀、剪、针等器械在人体局部进行操作，除去病变组织、修复损伤、移植器官、改善机能和形态等。然而在某些手术中，患者需要承受巨大的痛苦。相对于传统外科手术而言，手术机器人具有定位时间短、创伤小、定位精，减少人为误差、可以代替医务人员进行有损害的操作等优点。手术机器人由上个世纪20年代完成研发并具体应用到医疗手术实施当中。至此的几十年中，手术机器人不断更新换代。就应用市场占有率而言，目前最广的主要包括伊索手术机器人、宙斯手术机器人以及达芬奇手术机器人。以达芬奇手术机器人系统为例，目前最新的达芬奇系统包括三个部分，分别为符合人体工程学的医生操作台，配有四个互交式器械臂的患者手术车，以及集成三维高清视频系统和专用系统处理器的视频塔。其中上述四个互交式器械臂分别包括三个主器械臂以及一个镜头臂。主器械臂用于卡持手术器械以完成具体的手术动作，镜头臂用于架设内窥镜以为手术医生提供视角。设计三个主器械臂的目的在于，实现双控制台功能。双控制台允许两位医生同时进行手术动作，一位医生在操作两个主手术器械机械臂时，另外一位医生可以激活使用第三臂来进行协助。该技术方法主要为了解决一位医生只能同时操作两个主器械臂的局限，将参与手术的主器械臂的具体数量进行拓展。但该设计方案存在一定程度的不足，两位手术医生同时工作，由于可能存在的因手术水平不同，惯用手法不同，手术过程中的频繁言语交流等情况，导致手术进展缓慢，严重可影响到手术进程与效果。一般一人操作两手通常不会相互碰触，但当引入第二人控制第三手时，往往会因为相互间的运动轨迹预判存在非预见性，而导致相互碰撞，严重的可引发医疗事故。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种手术机器人的机械臂，具有运动端与操作前端可以分离的特点。医生可以将处在工作位但已被定位的操作前端从运动端上进行分离，使得运动端从目前的工作上脱离，自由的运动端此时可以根据需要结合其他的操作前端，由此达到手术医生可以对多个主器械臂进行一人多控的目的。为了达到上述目的，本技术提供了一种手术机器人的机械臂，包括机械臂基座、大臂关节、伸缩臂以及持械装置，其中所述大臂关节包括大臂始端以及大臂末端，所述伸缩臂包括小臂始端以及小臂持械末端，所述大臂始端连接在所述机械臂基座上，所述持械装置连接在所述小臂持械末端上；所述大臂末端与所述小臂始端通过一分体式支架机构相连接；所述支架机构包括第一定位支架和第二定位支架，所述第一定位支架与所述第二定位支架两者为可拆分式固定结构；所述第一定位支架与所述大臂末端连接，所述第二定位支架与所述小臂始端连接。机械臂通过机械臂基座固定连接在手术车上。手术器械安装在持械装置上。大臂关节与伸缩臂通过支架机构相连接固定。支架机构的第一定位支架固定在大臂关节上，第二定位支架固定在伸缩臂上，利用第一定位支架与第二定位支架之间的可拆分式固定结构，已达到实现支架机构的分离和结合两种状态，从而实现大臂关节与伸缩臂存在分离和结合两种结构状态。本设计方案的特点在于，采用分体式支架机构，使得大臂关节与伸缩臂之间可根据具体需要，在相互连接或者相互分离两种状态进行选择。利用上述状态的选择，手术医生可以完成很多以前单人无法完成，只能依靠双人操作才能完成的手术动作。如医生对病灶部位进行切除时，需要首先使用两个手术夹分开周围组织并显露该部位，此时上述两手术夹位置保持不动，再由第三个切割部件对该病灶部位进行切除手术。如采用本技术方案时，当医生已完成两手术夹的定位时，可以选择将其中一个机械臂或两个机械臂的大臂关节与伸缩臂进行分离，此时伸缩臂通过非本机械臂的第三方人员或装置进行位置保持。医生可以将上述已经被释放呈自由状态的机械臂，与另外一个处于工作中的伸缩臂进行结合，如固定安装有切割部件的另一伸缩臂结合，由此分时的完成多单元多角度手术动作。优选地，位于所述第一定位支架上设置有定位嵌槽，位于所述定位嵌槽内设置有滑动固定销；位于所述第二定位支架上设置有用于伸入所述定位嵌槽的定位凸块，位于所述定位凸块上开设有用于配合所述滑动固定销的固定插孔。定位凸块可以伸入定位嵌槽之内，以保证大臂关节与伸缩臂之间，在上述伸入方向的垂直方向上相对位置唯一。滑动固定销可向固定插孔进行插入，以确保当定位凸块伸入定位嵌槽内时获得固定，即将大臂关节与伸缩臂之间进行锁死。在进行分离动作时，首先滑动固定销从固定插孔处退出，而后移动大臂关节，使定位凸块从定位嵌槽中脱离。当进行固定动作时，首先调整位置，使定位凸块的运动轴线穿过定位嵌槽，移动大臂关节，当定位凸块完全进入定位嵌槽后，滑动固定销深入固定插孔内，从而达到大臂关节与伸缩臂之间固定锁死的目的。进一步优选地，所述滑动固定销包括两个工作位置，分别为起始位和固定位；当所述滑动固定销位于所述起始位时，所述第一定位支架与所述第二定位支架分离，当所述滑动固定销位于所述固定位时，所述第一定位支架与所述第二定位支架固定；所述定位凸块朝向所述滑动固定销的所述起始位一侧，设置有平滑导向曲面，所述平滑导向曲面延伸至所述固定插孔外缘。在实际操作中，为了保证大臂关节与伸缩臂直接固定的绝对牢靠，往往将滑动固定销与固定插孔的形状设计的十分接近，两者之间间隙非常小，当滑动固定销处在固定插孔内时，大臂关节与伸缩臂之间无法形成明显的相对位置改变。但正是由于上述关系，若前阶段定位凸块未完全深入定位嵌槽内时，此时滑动固定销与固定插孔对准位置存在细微偏差，将无法保证插入动作顺利进行。采用本技术方案，设置平滑导向曲面可以更好的方便滑动固定销平滑的进入到固定插孔内。滑动固定销在向固定插孔前进时，若未对准，则会首先碰触到平滑导向曲面，此时滑动固定销会沿曲面自然的向固定插孔处滑动，并最终及插入到固定插孔内，顺利的完成整个固定锁死动作。同样进一步优选地，所述滑动固定销为直柱状结构，所述固定插孔为直孔状结构。直线状结构具有结构简单，制造难度低的优点。另进一步优选地，所述滑动固定销为缺圆弧状结构，所述固定插孔结构与所述滑动固定销结构相配合。缺圆弧状结构保证了各方位的有效锁死。亦进一步优选地，所述手术机器人的机械臂还包括有一预定位系统，所述预定位系统包括定位信号采集装置以及定位信号反馈装置，所述定位信号采集装置设置在所述支架机构上；所述定位信号采集装置包括设置在第一定位支架上的红外线接收器，以及设置在所述第二定位支架上并与所述红外线接收器配合的红外线发射器，所述红外线接收器与所述定位信号反馈装置相连接。定位凸块与定位嵌槽在脱离时十分容易，只需大臂关节与伸缩臂做直线分离动作即可。但插入动作较为繁琐，首先定位凸块要对准定位嵌槽，使定位凸块前进轴线经过定位嵌槽，以保证平移后两者顺利契合。在本技术方案中，由于设置了预定位系统，在医生下达大臂关节与伸缩臂的结合指令时，利用预定位系统，电脑会控制大臂关节位置改变以进行正常的预定位动作，方便为定位凸块插入定位嵌槽做准备。具体的，红外线发射器用于发射红外线，红外线接收器用于上述红外线的接收，定位信号反馈装置用于将接收到的红外信号向电脑进行传输，以计算具体的相对位置。亦进一步的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术机器人的机械臂，包括机械臂基座(1)、大臂关节(2)、伸缩臂(3)以及持械装置(4)，其中所述大臂关节(2)包括大臂始端(5)以及大臂末端(6)，所述伸缩臂(3)包括小臂始端(7)以及小臂持械末端(8)，所述大臂始端(5)连接在所述机械臂基座(1)上，所述持械装置(4)连接在所述小臂持械末端(8)上；其特征在于，所述大臂末端(6)与所述小臂始端(7)通过一分体式支架机构(9)相连接；所述支架机构(9)包括第一定位支架(10)和第二定位支架(11)，所述第一定位支架(10)与所述第二定位支架(11)两者为可拆分式固定结构；所述第一定位支架(10)与所述大臂末端(6)连接，所述第二定位支架(11)与所述小臂始端(7)连接。

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的机械臂，包括机械臂基座(1)、大臂关节(2)、伸缩臂(3)以及持械装置(4)，其中所述大臂关节(2)包括大臂始端(5)以及大臂末端(6)，所述伸缩臂(3)包括小臂始端(7)以及小臂持械末端(8)，所述大臂始端(5)连接在所述机械臂基座(1)上，所述持械装置(4)连接在所述小臂持械末端(8)上；其特征在于，所述大臂末端(6)与所述小臂始端(7)通过一分体式支架机构(9)相连接；所述支架机构(9)包括第一定位支架(10)和第二定位支架(11)，所述第一定位支架(10)与所述第二定位支架(11)两者为可拆分式固定结构；所述第一定位支架(10)与所述大臂末端(6)连接，所述第二定位支架(11)与所述小臂始端(7)连接。2.根据权利要求1所述的手术机器人的机械臂，其特征在于，位于所述第一定位支架(10)上设置有定位嵌槽(12)，位于所述定位嵌槽(12)内设置有滑动固定销(13)；位于所述第二定位支架(11)上设置有用于伸入所述定位嵌槽(12)的定位凸块(14)，位于所述定位凸块(14)上开设有用于配合所述滑动固定销(13)的固定插孔(15)。3.根据权利要求2所述的手术机器人的机械臂，其特征在于，所述滑动固定销(13)包括两个工作位置，分别为起始位和固定位；当所述滑动固定销(13)位于所述起始位时，所述第一定位支架(10)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文彬，
申请(专利权)人：佛山市碧盈医疗器材有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44