具有三个自由度器械的手术机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有三个自由度器械的手术机器人，包括机械臂、滑台和手术器械固定装置，滑台的一侧固定在机械臂的自由端，滑台的另一侧连接有手术器械固定装置，滑台的下方设有戳卡，机械臂带动滑台进行至少一个维度的运动，手术器械固定装置包括驱动座、隔离座和传动座，手术器械固定装置上设有器械杆，器械杆的自由端设有器械，手术器械固定装置在滑台上作直线往复运动并带动器械相对戳卡插入或拔出，手术器械固定装置通过器械杆使器械沿器械杆的轴线做偏转运动和开合运动。本实用新型专利技术机械臂运动的自由度多，拆卸和安装器械方便，此外还能够同时提供给手术器械旋转、偏转和开合的自由度，满足如手术剪等需要三个自由度的手术器械。

【技术实现步骤摘要】
具有三个自由度器械的手术机器人
本技术属于医疗器械
，特别涉及一种具有三个自由度器械的手术机器人。
技术介绍
随着科学技术的发展进步，“微创”这一概念已深入到外科手术的各种领域。微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备进行的手术，具有创伤小、疼痛轻、恢复快的优越性。戳卡是腹腔镜或胸腔镜手术中采用的工具，使用时戳卡的一端插入皮肤，另一端需要固定在皮肤表面。目前国内使用的大部分戳卡没有固定装置，在手术中极容易滑动，松动移位，甚至出现手术进行一半时候，戳卡脱出或者滑入过深的现象，严重影响手术操作，延误手术时间。国内医院往往采用反复纠正戳卡位置的方法来维持手术进行，但反复置入可使腹壁形成多个Y形孔道，腹膜裂口增大，术中易形成皮下气肿。需要使用戳卡时，先将包裹层包裹在戳卡本体的外壁上，并通过固定搭扣装置紧扣，再将皮肤切开后置入戳卡本体，用手术缝合线将包裹层缝在人体手术切口的皮肤上，将戳卡本体固定在腹壁，防止戳卡本体活动，有利于医生的操作。但其依然存在以下问题：当前手术机器人机械臂的运动自由度不仅较少，且手术机器人在加载手术器械时，拆卸和安装不方便，因此需要一种手术机器人机械臂自由度高且能够实现快拆手术器械的手术机器人。
技术实现思路
本技术提供一种具有三个自由度器械的手术机器人，其能够同时提供给手术器械一个旋转的自由度、偏转的自由度和开合的自由度，满足如手术剪等需要三个自由度的手术器械。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：提供一种具有三个自由度器械的手术机器人，包括机械臂、滑台和手术器械固定装置，滑台的一侧固定在机械臂的自由端，滑台的另一侧连接有手术器械固定装置，机械臂带动滑台进行至少一个维度的运动，手术器械固定装置在滑台上作直线往复运动，手术器械固定装置包括驱动座、隔离座和传动座，手术器械固定装置上设有器械杆，器械杆的自由端设有器械，手术器械固定装置通过器械杆使器械沿器械杆的轴线做旋转运动、偏转运动和开合运动。在一个实施例中，驱动座上设有驱动板和第一电机，隔离座上设有第一联轴器，传动座上设有传动装置，传动装置包括主齿轮和从齿轮，从齿轮通过固定套设在器械杆的外部，驱动板控制第一电机旋转，第一电机依次通过第一联轴器、主齿轮和从齿轮带动器械杆和器械旋转；驱动座上还设有第二电机，隔离座上还设有第二联轴器，传动座上设有第一丝杠和第一座，第一座设在第一丝杠上且与传动座滑动连接，器械杆的内部设有能沿器械杆轴向运动的推动杆，推动杆的一端与第一座拆卸式连接，驱动板控制第二电机旋转，第二电机依次通过第二联轴器、第一丝杠和第一座，带动推动杆沿轴向往复直线运动，推动杆的另一端与器械铰接，推动杆的直线运动转化为器械的偏转运动；驱动座上还设有第三电机，隔离座上还设有第三联轴器，传动座上设有第二丝杠和第二座，第二座设在第二丝杠上且与传动座滑动连接，推动杆的内部设有能沿器械杆轴向运动的牵引杆，牵引杆伸出推动杆的端部之外，牵引杆的一端与第二座拆卸式连接，驱动板控制第三电机旋转，第三电机依次通过第三联轴器、第二丝杠和第二座，带动牵引杆沿轴向往复直线运动，牵引杆的另一端与器械连接，牵引杆的直线运动转化为器械的开合运动。在一个实施例中，机械臂包括具有首关节、第一连臂、第二连臂和末关节，首关节与第一连臂之间设有一个转动关节，第一连臂与第二连臂之间设有一个转动关节，第二连臂与末关节之间设有两个转动关节，末关节与滑台固定连接。在一个实施例中，滑台包括安装板，机械臂的自由端与安装板固定连接，安装板上设有驱动电机、丝杆和滑块，滑块的一侧与丝杆连接，另一侧固定有手术器械固定装置，驱动电机带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块沿丝杆轴向运动，从而使滑块上的手术器械固定装置沿丝杆轴向往复运动。在一个实施例中，滑台的下端固定有戳卡安装架，戳卡安装架上拆卸式地连接有戳卡；手术器械固定装置在滑台上作往复运动，带动器械杆和器械相对戳卡插入或拔出。在一个实施例中，传动座和隔离座之间通过第一定位部和第二定位部定位连接，其中，第一定位部包括传动座两侧底部的滑轨和隔离座两侧上部的滑槽；第二定位部包括位于隔离座端部的第一容纳腔和第一弹性体，第一弹性体能够按入和弹出第一容纳腔；滑轨插入滑槽后，第一弹性体弹起抵挡在传动座的端部。在一个实施例中，隔离座和驱动座之间通过第三定位部、第四定位部和第五定位部定位连接，其中，第三定位部包括隔离座底部的滑槽和驱动座上部的滑块；第四定位部包括隔离座第一端底部的第一卡块、第二端底部的插槽以及驱动座第一端上部的长孔；第五定位部包括隔离座上部的按压片以及贯穿隔离座和驱动座的第二弹性体，第二弹性体在弹起后其上端与隔离座的上部平齐；安装时，滑块插入滑槽中，第一卡块插入长孔中，驱动座第二端插入插槽中，第二弹性体弹起并贯穿隔离座和驱动座。在一个实施例中，传动座和隔离座之间通过第六定位部、第七定位部和第一快拆组件定位连接，其中，第六定位部包括传动座底部的滑槽和隔离座上部的滑块；滑块第一端的两侧设有第一滑块；第七定位部包括滑槽第二端处的凸块和滑块第二端处的凹槽；第一快拆组件位于传动座的两侧，包括相对的两个按钮和位于按钮之间的弹簧，每个按钮上设有第二定位块；安装时，滑块插入滑槽，凸块插入凹槽，按动按钮压缩弹簧使第二定位块抵接在第一定位块的内部。在一个实施例中，隔离座和驱动座之间通过第八定位部、第就定位部和第二快拆组件定位连接，其中，第八定位部包括隔离座底部的滑槽和驱动座上部的滑块；第九定位部包括隔离座第二端底部的第二卡块、第一端底部的插块以及驱动座第一端上部的插孔；第二快拆组件包括槽座以及能够容置在槽座中且能沿槽座上下滑动的联动块，隔离座上设有贯穿隔离座的卡孔；安装时，滑块插入滑槽内，插块插入插孔中，驱动座第二端卡和在第二卡块中，联动块弹起插入隔离座的卡孔中。在一个实施例中，隔离座的外部套设有无菌袋。与现有技术相比，本技术的优点在于：机械臂具有多个自由度，能够满足多维度的运动，且每个机械臂的关节内均设有微型驱动电机和传感器，能够控制每个关节的锁止和运动；滑台不仅能够通过滑块精确地带动手术器械固定装置在滑台上直线运动，使手术器械固定装置的器械杆带动器械在滑台端部的戳卡内插入和拔出，此外，滑台的内部还设有微动开关，微动开关与机械臂通信连接，用于滑台外部的外壳受撞变形时能控制机械臂的锁止和运动；滑台的下端通过戳卡安装架连接戳卡，戳卡安装架与戳卡之间设有快拆结构，能够实现戳卡与滑台的快速连接，且在戳卡安装架上设有机械臂解锁按钮，能够一键解锁机械臂，方便滑台与戳卡的对准和拆卸；手术器械固定装置中传动座、隔离座和驱动座的快拆结构能够实现器械杆的快拆和安装，此外，手术器械固定装置能够通过器械杆带动端部的器械实现旋转、偏转和开合三种自由度的运动。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。图1是本技术的机械臂、滑台和手术器械固定装置的结构示意图；图2是图1的爆炸结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有三个自由度器械的手术机器人，其特征在于，包括机械臂、滑台和手术器械固定装置，滑台的一侧固定在机械臂的自由端，滑台的另一侧连接有手术器械固定装置，机械臂带动滑台进行至少一个维度的运动，手术器械固定装置在滑台上作直线往复运动，手术器械固定装置包括驱动座、隔离座和传动座，手术器械固定装置上设有器械杆，器械杆的自由端设有器械，手术器械固定装置通过器械杆使器械沿器械杆的轴线做旋转运动、偏转运动和开合运动。/n

【技术特征摘要】
20181009 CN 20182162842041.一种具有三个自由度器械的手术机器人，其特征在于，包括机械臂、滑台和手术器械固定装置，滑台的一侧固定在机械臂的自由端，滑台的另一侧连接有手术器械固定装置，机械臂带动滑台进行至少一个维度的运动，手术器械固定装置在滑台上作直线往复运动，手术器械固定装置包括驱动座、隔离座和传动座，手术器械固定装置上设有器械杆，器械杆的自由端设有器械，手术器械固定装置通过器械杆使器械沿器械杆的轴线做旋转运动、偏转运动和开合运动。


2.根据权利要求1所述的具有三个自由度器械的手术机器人，其特征在于，驱动座上设有驱动板和第一电机，隔离座上设有第一联轴器，传动座上设有传动装置，传动装置包括主齿轮和从齿轮，从齿轮通过固定套设在器械杆的外部，驱动板控制第一电机旋转，第一电机依次通过第一联轴器、主齿轮和从齿轮带动器械杆和器械旋转；
驱动座上还设有第二电机，隔离座上还设有第二联轴器，传动座上设有第一丝杠和第一座，第一座设在第一丝杠上且与传动座滑动连接，器械杆的内部设有能沿器械杆轴向运动的推动杆，推动杆的一端与第一座拆卸式连接，驱动板控制第二电机旋转，第二电机依次通过第二联轴器、第一丝杠和第一座，带动推动杆沿轴向往复直线运动，推动杆的另一端与器械铰接，推动杆的直线运动转化为器械的偏转运动；
驱动座上还设有第三电机，隔离座上还设有第三联轴器，传动座上设有第二丝杠和第二座，第二座设在第二丝杠上且与传动座滑动连接，推动杆的内部设有能沿器械杆轴向运动的牵引杆，牵引杆伸出推动杆的端部之外，牵引杆的一端与第二座拆卸式连接，驱动板控制第三电机旋转，第三电机依次通过第三联轴器、第二丝杠和第二座，带动牵引杆沿轴向往复直线运动，牵引杆的另一端与器械连接，牵引杆的直线运动转化为器械的开合运动。


3.根据权利要求1所述的具有三个自由度器械的手术机器人，其特征在于，机械臂包括具有首关节、第一连臂、第二连臂和末关节，首关节与第一连臂之间设有一个转动关节，第一连臂与第二连臂之间设有一个转动关节，第二连臂与末关节之间设有两个转动关节，末关节与滑台固定连接。


4.根据权利要求1所述的具有三个自由度器械的手术机器人，其特征在于，滑台包括安装板，机械臂的自由端与安装板固定连接，安装板上设有驱动电机、丝杆和滑块，滑块的一侧与丝杆连接，另一侧固定有手术器械固定装置，驱动电机带动丝杆转动，丝杆转动带动滑块沿丝杆轴向运动，从而使滑块上的手术器械固定装置沿丝杆轴向往复运动。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀，龚俊杰，凌正刚，陈超，刘通，
申请(专利权)人：成都博恩思医学机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51