一种可灵活弯曲的手术机器人装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可灵活弯曲的手术机器人装置，具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，所述腕部结构上安装前端执行器件。通过驱动装置控制第一球窝的转动，通过拉索来控制第二球窝的转动，带动效应端的活动。本实用新型专利技术可以灵活旋转弯曲，拥有可媲美人类手腕的自由度。由于控制装置和执行装置结构相同，使用时可以互相替换。生产时可以共用同一条生产线，同样的包装和同样的存储。损坏后可随时替换新部件，也可以作为一次性耗材使用。

A flexible and flexible surgical robot

【技术实现步骤摘要】
一种可灵活弯曲的手术机器人装置
本技术涉及一种手术装置，具体涉及一种可灵活弯曲的手术机器人装置。
技术介绍
在微创手术中，外科医生通过患者身上打开的较小创口，借助细长的微创手术器械进入人体实施手术操作任务。与传统的开放式手术相比，微创手术具有创伤小，术后恢复快，复发率降低，并发症减少等优势。基于微创手术创口小的特点，微创手术要求的手术路径复杂，手术操作空间狭窄，在操作中常会遇到手术遮挡区域的情况。另外手术中的不同操作任务(夹持、缝合、打结等)都增加了手术的难度。这些情况都要求手术器械需要有足够的腕部自由度，保证末端执行机构顺利到达手术操作部位并完成动作。机器人辅助微创外科手术逐渐成为发展的趋势，现有技术如美国的“达芬奇”手术机器人，靠多个伺服电机控制的可转腕的腹腔镜手术钳，既可以根据手腕的运动来控制器械头部的运动，实现多个自由度的灵活操作，同时又能锁定角度，但这种器械结构复杂，价格昂贵，无法脱离庞大的手术机器人单独应用。因此，如何设计一款结构简单并可分别装运的手术机器人成为急需解决的问题。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种可灵活弯曲的手术机器人装置。技术方案：为解决上述技术问题，本技术提供的可灵活弯曲的手术机器人装置，具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，所述腕部结构上安装前端执行器件，所述控制部具有第一球窝关节和第一驱动组件，所述腕部结构具有第二球窝关节，所述第二球窝关节与前端执行器件连接，所述第一球窝关节与第二球窝关节之间连接有传动拉索；所述第一球窝关节包括第一球头和第一球座，所述第二球窝关节具有第二球头与第二球座；第一球窝关节与第二球窝关节通过传动拉索相互连接，传动拉索将操作者的执行动作同步到第一球窝关节与第二球窝关节，被同步的执行动作是来自控制部的操作与腕部结构；所述第一驱动组件可驱动第一球座运动，用于同步操纵者在手术机器人的控制装置上的操作。具体地，所述第一球头的表面与第一驱动组件紧密接触。优选，第一球头的表面和驱动件表面都有橡胶，形成摩擦传动。具体地，所述第一驱动组件至少有两组，其驱动第一球头运动的方向相互垂直。具体地，所述控制部与前端执行器件之间连接执行拉索，所述控制部有驱动执行拉索的第二驱动组件。具体地，在所述控制部的前端具有弹性支撑装置，所述弹性支撑装置支撑球型件，所述第一球头的底端具有关节座，所述球型件与关节座滑动配合。具体地，第一球座的底端连接万向节，所述万向节与支撑杆相连接。具体地，所述驱动组件包括驱动件和驱动电机，驱动件和驱动电机直接连接或通过传动装置联接。具体地，所述第二球窝上设有多个弯曲球窝关节串联成的蛇管，所述的弯曲球窝关节有通孔。具体地，所述驱动组件内还包括感应器，驱动件和感应器直接连接或通过传动装置联接，所述感应器感应驱动件的旋转运动。具体地，还包括电池和信号发生接受装置。本技术同时还提供一种可灵活弯曲及有触觉反馈的手术机器人装置的控制装置，其特征在于：具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，腕部结构上安装前端执行器件，控制部具有第一球窝关节和第一驱动组件，腕部结构具有第二球窝关节，第二球窝关节与前端执行器件连接，第一球窝关节与第二球窝关节之间连接有传动拉索；第一球窝关节包括第一球头和第一球座，第二球窝关节具有第二球头与第二球座；驱动组件内还包括感应器，驱动件和感应器直接连接或通过传动装置联接，感应器感应驱动件的旋转运动。控制部还包括手柄、扳机和方向控制件组成的手控装置，方向控制件与第一球窝固定连接，扳机与执行拉索连接。第一球头与第一球座之间具有足以锁定两者相对滑动的摩擦力，当操作者按压方向控制件时，第一球头与第一球座脱离；摩擦力由第一球头和/或第一球座的表面提供，第一球座是接触第一球头的的膨大端外壳末端内壁。由于手术机器人装置及其控制装置有相同的驱动组件和感应器，控制装置可以将操作者的动作转化成感应信号，用于控制手术机器人的动作。手术机器人可以将接触患者组织时的阻力转化成感应信号，用于驱动控制装置内驱动组件的动作，产生相应的阻力。由于此时执行器械臂控制杆被操作者握在手中，因此会给操作者以力反馈，产生真实触碰组织的触觉并感受反作用力的大小。本技术同时提供一种可灵活弯曲的手术机器人装置的控制装置，其特征在于：具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，腕部结构上安装前端执行器件，控制部具有第一球窝关节和感应组件，腕部结构具有第二球窝关节，第二球窝关节与前端执行器件连接，第一球窝关节与第二球窝关节之间连接有传动拉索；第一球窝关节包括第一球头和第一球座，第二球窝关节具有第二球头与第二球座；通过传动拉索相互连接的第一球窝关节与第二球窝关节同步感应组件所感应在控制部的操作；感应组件产生遥控或线控的信号，用于控制手术机器人的动作。控制部还包括手柄、扳机和方向控制件组成的手控装置，方向控制件与第一球窝固定连接，扳机与执行拉索连接。第一球头与第一球座之间具有足以锁定两者相对滑动的摩擦力，当操作者按压方向控制件时，第一球头与第一球座脱离；摩擦力由第一球头和/或第一球座的表面提供，第一球座是接触第一球头的的膨大端外壳末端内壁。有益效果：1、可以灵活旋转弯曲，拥有可媲美人类手腕的自由度。控制第一球窝的转动，通过拉索来控制第二球窝的转动，带动效应端的活动。2、操作方便。手术者可以控制遥控装置，再通过驱动组件来控制旋转方向。3、可任意锁定钳头的旋转弯曲角度，还可以锁定钳头的夹持力度和张合角度。4、根据操作精度的需要，可选择第一球窝和第二球窝不同大小比例的型号。5、便于批量生产。由于控制装置和执行装置结构相同，使用时可以互相替换。生产时可以共用同一条生产线，同样的包装和同样的存储。损坏后可随时替换新部件，也可以作为一次性耗材使用。除以上所述的本技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外。为使本技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点做更为清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。附图说明图1是本技术实施例一中手术机器人结构示意图；图2是实施例一中手术机器人控制部外壳去除后示意图；图3是实施例一中手术机器人控制部的剖面结构示意图；图4是实施例一中驱动组件的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可灵活弯曲的手术机器人装置，具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，所述腕部结构上安装前端执行器件，其特征在于：/n所述控制部具有第一球窝关节和第一驱动组件，所述腕部结构具有第二球窝关节，所述第二球窝关节与前端执行器件连接，所述第一球窝关节与第二球窝关节之间连接有传动拉索；/n所述第一球窝关节包括第一球头和第一球座，所述第二球窝关节具有第二球头与第二球座；/n第一球窝关节与第二球窝关节通过传动拉索相互连接，传动拉索将操作者的执行动作同步到第一球窝关节与第二球窝关节，被同步的执行动作是来自控制部的操作与腕部结构；/n所述第一驱动组件可驱动第一球座运动，用于同步操纵者在手术机器人的控制装置上的操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种可灵活弯曲的手术机器人装置，具有中空的硬质杆体，在杆体的两端分别具有控制部和腕部结构，所述腕部结构上安装前端执行器件，其特征在于：
所述控制部具有第一球窝关节和第一驱动组件，所述腕部结构具有第二球窝关节，所述第二球窝关节与前端执行器件连接，所述第一球窝关节与第二球窝关节之间连接有传动拉索；
所述第一球窝关节包括第一球头和第一球座，所述第二球窝关节具有第二球头与第二球座；
第一球窝关节与第二球窝关节通过传动拉索相互连接，传动拉索将操作者的执行动作同步到第一球窝关节与第二球窝关节，被同步的执行动作是来自控制部的操作与腕部结构；
所述第一驱动组件可驱动第一球座运动，用于同步操纵者在手术机器人的控制装置上的操作。


2.根据权利要求1所述的可灵活弯曲的手术机器人装置，其特征在于：所述第一球头的表面与第一驱动组件紧密接触。


3.根据权利要求2所述的可灵活弯曲的手术机器人装置，其特征在于：所述第一驱动组件至少有两组，其驱动第一球头运动的方向相互垂直。


4.根据权利要求1所述的可灵活弯曲的手术机器人装置，其特征在于：所述控制部与前端执行器件之间连接执行拉索，所述执行拉索由第二驱动组件驱动运...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑杨，郑兴，
申请(专利权)人：泗洪县正心医疗技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32