一种初始角度可调的三维控弯机械臂制造技术

本申请涉及一种初始角度可调的三维控弯机械臂，包括：远端工具、近端控制器及位于远端工具及近端控制器之间的传输系统；其中所述近端控制器的三维运动通过传输系统传输至所述远端工具，使得所述远端工具重现所述近端控制器的三维运动；所述远端工具包括具有近端和远端的杆部及远端执行器，所述杆部远端为可三维弯曲的柔性段；所述传输系统包括至少一组钢丝，所述钢丝的近端与近端控制器连接，所述一组钢丝的远端在第一方向上固定在杆部远端的相对侧；所述近端控制器的倾斜运动带动所述一组钢丝发生相对运动，进而带动所述杆部远端及远端执行器在与所述第一方向对应的方向上弯曲；所述钢丝的近端设置钢丝紧固调整件，用于调整每根钢丝的张紧度，从而对杆部远端的初始角度进行调整。本申请的初始角度可调的三维控弯机械臂手感反馈强，操作简单，结构简单、紧凑，无需电源和通信网络，控弯操作顺畅、转动稳定、定位精确快速，可旋转角度大，可灵活地调节，并且可调整初始角度，能够延长使用周期。

A Three-Dimensional Bending-Controlled Manipulator with Adjustable Initial Angle

The present application relates to a three-dimensional bending manipulator with adjustable initial angle, including a remote tool, a proximal controller and a transmission system between the distal tool and the proximal controller, wherein the three-dimensional motion of the proximal controller is transmitted to the distal tool through a transmission system so that the distal tool can reproduce the three-dimensional motion of the proximal controller, and the remote toolkit. The transmission system includes at least one group of steel wires, the proximal end of which is connected with the proximal controller, the distal end of which is fixed on the relative side of the distal end of the rod in the first direction, and the inclined motion of the proximal controller drives the generation phase of the group of steel wires. The movement then drives the distal end of the rod and the distal actuator to bend in the direction corresponding to the first direction; the proximal end of the steel wire is provided with a steel wire fastening adjuster for adjusting the tension of each steel wire, thereby adjusting the initial angle of the distal end of the rod. The three-dimensional bending manipulator with adjustable initial angle has strong hand feedback, simple operation, simple structure, compact structure, no need of power supply and communication network, smooth operation, stable rotation, accurate and fast positioning, large rotation angle, flexible adjustment, and adjustable initial angle, which can prolong the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种初始角度可调的三维控弯机械臂
本申请涉及一种初始角度可调的三维控弯机械臂，具体地，涉及一种可将近端的三维运动传递至位于远端的远端工具，使得所述远端工具进行与近端三维运动相应的三维运动。
技术介绍
随着医学、控制及计算机技术的发展，微创外科手术的应用越来越广泛，这种手术创口小，恢复快，受到广大医生及患者的欢迎。目前微创外科手术器械主要包括机器人辅助的微创外科手术系统，例如达芬奇手术机器人，手术机器人利用计算机、大数据处理等智能技术，将主机器人的操作的数据传送到从机器人，从机器人接收到数据后转换为与主机器人的操作对应的操作，从而实现在机器远端模仿人进行准确而精密的手术操作，机器远端定位灵活，并可以由医生远程进行手术。但手术机器人需要对数据进行复杂的处理和传输，极大程度依靠网络进行数据传输，成本高，而且医生操作时没有手感反馈，需要经过专门培训。现有技术中也有机械式的微创手术器械，通常包括一个较长的杆部，穿过患者皮肤，杆部的近端连接手柄，远端连接工具端，手柄与工具端之间连接有钢丝绳，医生通过操作手柄，通过钢丝绳控制远端工具的弯曲。这种机械式的微创手术器械，或称之为机械臂，相对于手术机器人本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种初始角度可调的三维控弯机械臂，包括：远端工具、近端控制器及位于远端工具及近端控制器之间的传输系统；其中所述近端控制器的三维运动通过传输系统传输至所述远端工具，使得所述远端工具重现所述近端控制器的三维运动；其特征在于，所述远端工具包括具有近端和远端的杆部及远端执行器，所述杆部远端为可三维弯曲的柔性段；所述传输系统包括至少一组钢丝，所述钢丝的近端与近端控制器连接，所述一组钢丝的远端在第一方向上固定在杆部远端的相对侧；所述近端控制器的倾斜运动带动所述一组钢丝发生相对运动，进而带动所述杆部远端及远端执行器在与所述第一方向对应的方向上弯曲；所述钢丝的近端设置钢丝紧固调整件，用于调整每根钢丝的张紧...

【技术特征摘要】
1.一种初始角度可调的三维控弯机械臂，包括：远端工具、近端控制器及位于远端工具及近端控制器之间的传输系统；其中所述近端控制器的三维运动通过传输系统传输至所述远端工具，使得所述远端工具重现所述近端控制器的三维运动；其特征在于，所述远端工具包括具有近端和远端的杆部及远端执行器，所述杆部远端为可三维弯曲的柔性段；所述传输系统包括至少一组钢丝，所述钢丝的近端与近端控制器连接，所述一组钢丝的远端在第一方向上固定在杆部远端的相对侧；所述近端控制器的倾斜运动带动所述一组钢丝发生相对运动，进而带动所述杆部远端及远端执行器在与所述第一方向对应的方向上弯曲；所述钢丝的近端设置钢丝紧固调整件，用于调整每根钢丝的张紧度，从而对杆部远端的初始角度进行调整。2.根据权利要求1所述的初始角度可调的三维控弯机械臂，所述传输系统包括两组钢丝，每组所述钢丝的近端通过一个枢转连接件与所述近端控制器连接，一组钢丝的远端延伸并在所述第一方向上固定在杆部远端的相对侧，另一组钢丝在与所述第一方向垂直的第二方向上相对设置在杆部远端的相对侧；所述近端控制器的倾斜运动带动所述枢转连接件旋转，进而带动与该所述枢转连接件连接的一组钢丝的相对运动，使得一组钢丝控制杆部远端在第一方向、或第二方向上弯曲；当两个枢转连接件均发生倾斜运动时，两组钢丝均发生相对运动，最终杆部远端受两个弯曲力的共同作用而在第一方向和第二方向之间的方向上弯曲。3.根据权利要求2所述的初始角度可调的三维控弯机械臂，所述传输系统包括固定框架，其中近端控制器与所述固定框架的近端连接，所述远端工具与所述固定框架的远端连接；所述枢转连接件包括与所述近端控制器连接并旋转固定在固定框架上的转盘、与转盘枢转连接的钢丝固定臂，所述钢丝固定臂通过转动件上的枢转轴与转动件连接；所述钢丝的近端固定连接在钢丝固定臂的近端；近端控制器的三维运动带动转盘发生旋转，转盘的旋转带动与之相连的两个钢丝固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓贵澧，徐靖宁，黄君杰，
申请(专利权)人：浙江量子医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33