The invention relates to a flexible surgical tool system, which comprises a manipulator, which comprises a first continuum structure, a rigid connection structure and a second continuum structure, a first continuum structure, a rigid connection structure and a second continuum structure which are sequentially connected to form a dual continuum mechanism, a surgical actuator connected to the distal end of the second continuum structure, and a drive unit. It is used to drive the first continuum to bend in any direction, then to couple the second continuum to bend in the opposite direction, and to drive the surgical actuator to complete the rotation motion in the first plane and/or the tension motion in the second plane. The flexible surgical tool system provided by the invention can be better applied to the operation through the natural human canal or through a single surgical incision.
【技术实现步骤摘要】
一种柔性手术工具系统
本专利技术涉及一种医疗器械，尤其涉及一种基于对偶连续体机构的柔性手术工具系统。
技术介绍
多孔腹腔镜微创手术因其创口小、术后恢复快，已经在外科手术中占据了重要的地位。现有IntuitiveSurgical公司(美国直觉外科公司)的daVinci(达芬奇)手术机器人辅助医生完成多孔腹腔镜微创手术，取得了商业上的巨大成功。微创术式在多孔腹腔镜手术之后又发展出单孔腹腔镜手术和经自然腔道的无创手术，它们对病人创伤更小、术后产出更高。但在单孔腹腔镜手术和经自然腔道的无创手术中，包括视觉照明模块和手术操作臂在内的所有手术器械均通过单一通道达到术部，这对手术器械的制备要求极为苛刻。现有手术器械的远端结构主要为多杆件的串联铰接，采用钢丝绳拉力驱动，使手术器械在铰接关节处实现弯转。由于钢丝绳须通过滑轮保持持续的张紧状态，这一驱动方式难以实现手术器械的进一步小型化，亦难以进一步提升器械的运动性能。虽然IntuitiveSurgical公司近期推出了daVinciSingle-Site(SS型达芬奇)手术机器人，其将原有的刚性手术器械改造为半刚性手术器械，并增加了...
【技术保护点】
1.一种柔性手术工具系统，其特征在于，包括：机械臂(10)，所述机械臂(10)包括第一连续体构节(12)、刚性连接构节(13)和第二连续体构节(14)，所述第一连续体构节(12)和第二连续体构节(14)顺序关联以形成对偶连续体机构；手术执行器(50)，连接在所述第二连续体构节(14)的远端；传动驱动单元(20)，分别与所述刚性连接构节(13)和手术执行器(50)关联，用于驱动所述第一连续体构节(12)向任意方向弯转，进而耦合驱动所述第二连续体构节(14)完成向相反的方向弯转，以及用于驱动所述手术执行器(50)完成在第一平面内的旋转运动和/或在第二平面内的张合运动。
【技术特征摘要】
1.一种柔性手术工具系统，其特征在于，包括：机械臂(10)，所述机械臂(10)包括第一连续体构节(12)、刚性连接构节(13)和第二连续体构节(14)，所述第一连续体构节(12)和第二连续体构节(14)顺序关联以形成对偶连续体机构；手术执行器(50)，连接在所述第二连续体构节(14)的远端；传动驱动单元(20)，分别与所述刚性连接构节(13)和手术执行器(50)关联，用于驱动所述第一连续体构节(12)向任意方向弯转，进而耦合驱动所述第二连续体构节(14)完成向相反的方向弯转，以及用于驱动所述手术执行器(50)完成在第一平面内的旋转运动和/或在第二平面内的张合运动。2.根据权利要求1所述的柔性手术工具系统，其特征在于，所述传动驱动单元(20)包括主要由双头螺杆(221)、第一滑块(224)和第二滑块(225)组成的多个直线运动机构(22)；所述第一连续体构节(12)包括第一连续体固定盘(122)和控向连续体结构骨(123)，所述刚性连接构节(13)包括刚性连接固定盘(132)；控向连续体结构骨(123)为多对，每对控向连续体结构骨(123)的远端连接在刚性连接固定盘(132)上，近端穿过第一连续体固定盘(122)后分别与第一滑块(224)和第二滑块(225)连接。3.根据权利要求2所述的柔性手术工具系统，其特征在于，所述第二连续体构节(14)包括第二连续体固定盘(142)和对偶连续体结构骨(143)；所述对偶连续体结构骨(143)为多根，每根所述对偶连续体结构骨(143)的远端连接在所述第二连续体固定盘(142)上，近端穿过所述刚性连接固定盘(132)后连接在所述第一连续体固定盘(122)上。4.根据权利要求2所述的柔性手术工具系统，其特征在于，所述手术执行器(50)包括：手术执行器基座(511)，通过手术执行器连接块(15)连接在所述第二连续体构节(14)的远端；腕关节旋转机构(53)，安装在所述手术执行器基座(511)上并与所述直线运动机构(22)关联，可在所述直线运动机构(22)的驱动下完成在第一平面内的旋转运动；钳关节执行机构(54)，安装在所述腕关节旋转机构(53)上并与所述直线运动机构(22)关联，可随所述腕关节旋转机构(53)同步旋转，同时可在所述直线运动机构(22)的驱动下完成在第二平面内的张合运动。5.根据权利要求4所述的柔性手术工具系统，其特征在于，所述腕关节旋转机构(53)包括：腕关节旋转体(531)，转动连接在所述手术执行器基座(511)上；手术执行器外壳(512)，两所述手术执行器外壳(512)对称地安装在所述腕关节旋转体(531)的两侧；腕关节结构骨(144)，所述腕关节结构骨(144)为一对，其中一根所述腕关节结构骨(144)的第一端连接在所述第一滑块(224)上，第二端依次穿过所述第一连续体构节(12)、刚性连接构节(13)和第二连续体构节(14)后连接在所述腕关节旋转体(531)的一侧，另一根所述腕关节结构骨(144)的第一端连接在所述第二滑块(225)上，第二端依次穿过所述第一连续体构节(12)、刚性连接构节(13)和第二连续体构节(14)后连接在所述腕关节旋转体(531)的另一侧。6.根据权利要求5所述的柔性手术工具系统，其特征在于，所述钳关节执行机构(54)包括：钳关节旋转体(532)，两所述钳关节旋转体(532)转动连接在两所述手...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐凯，吴中昊，
申请(专利权)人：北京术锐技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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