本发明专利技术提供一种手术器械、应用该手术器械的从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人，手术器械包括驱动装置和末端执行器，所述驱动装置包括多个驱动单元和驱动缆绳，驱动单元通过驱动缆绳操纵末端执行器的运动，操纵末端执行器偏航运动的驱动缆绳与操纵末端执行器驱动缆绳在末端执行器一侧存在耦合关系，驱动装置还包括用于解除上述耦合关系的解耦机构，解耦机构被配置为同时改变操纵末端执行器偏航运动驱动缆绳在驱动装置内的长度来解除上述耦合关系，本发明专利技术使用机械解耦的方式，相比软件算法解耦更精确可靠。相比软件算法解耦更精确可靠。相比软件算法解耦更精确可靠。
【技术实现步骤摘要】
手术器械、从操作设备及手术机器人
[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，特别是涉及一种手术器械、使用该手术器械的 从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人。
技术介绍
[0002]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在人体腔体 内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛 轻、恢复快等优势。
[0003]随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手 术机器人通常包括主操作控制台及从操作设备，主操作控制台用于根据医生的 操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备用于响应主 操作控制台发送的控制命令，并进行相应的手术操作。
[0004]从操作设备上连接有可以与从操作设备可拆卸的手术器械，手术器械包括 驱动装置和用于执行手术的末端执行器，驱动装置用于将手术器械连接到从操 作设备并接受来自从操作设备的驱动力以驱动末端执行器运动，驱动装置通过 驱动缆绳与末端执行器连接，驱动装置通过驱动缆绳来操纵末端执行器的运动。
[0005]末端执行器一般包括两个自由度的运动，即俯仰运动和偏航运动，其中偏 航运动由一对的驱动缆绳控制的，俯仰运动的驱动缆绳是由另外一对的驱动缆 绳操纵的，由于偏航运动与俯仰运动正交，因此在末端执行器进行俯仰运动时， 控制俯仰的驱动缆绳与操纵和偏航的驱动缆绳之间存在耦合关系，即操纵俯仰 的驱动缆绳的运动受于操纵偏航的驱动缆绳的影响，因此需要解除两者之间的 这种耦合关系。现有技术采用的是软件解耦的方法，但软件解耦的方法的算法 比较复杂，增加了系统控制程序的复杂度，且软件解耦的方法会在数据采集的 时候存在误差，因此不能精确的解除两者之间的耦合关系。
技术实现思路
[0006]基于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种手术器械和应用该手术器械的 从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人，其中手术器械包括末端执行 器、驱动装置及缆绳，驱动装置被配置为通过缆绳驱动末端执行器运动，缆绳 包括用于驱动末端执行器运动第一驱动缆绳、第二驱动缆绳、第三驱动缆绳及 第四驱动缆绳，驱动装置包括：
[0007]第一驱动单元，第一驱动缆绳和第二驱动缆绳的近端与第一驱动单元相连 接；
[0008]第二驱动单元，第三驱缆绳和第四驱动缆绳的近端与第二驱动单元相连接， 被第一驱动单元驱动的第一驱动缆绳和第二驱动缆绳配合被第二驱动单元操纵 的第三驱动缆绳和第四驱动缆绳一起驱动末端执行器的偏航运动；
[0009]解耦机构，解耦机构包括主解耦件和与主解耦件连接的从解耦件，从解耦 件包括滑架和分别安装在滑架两端的第一导向部和第二导向部，第一导向部被 配置为第一驱动缆绳和第三驱动缆绳导向，第二导向部被配置为第二驱动缆绳 和第四驱动缆绳导向，主解
耦件被配置为在末端执行器俯仰运动时驱动滑架运 动以同时增加第一驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度并同时减少第 二驱动缆绳和第四驱动缆绳在驱动装置内的长度，或者减少第一驱动缆绳和第 三驱动缆绳在驱动装置内的长度并同时增加第二驱动缆绳和第四驱动缆绳在驱 动装置内的长度。
[0010]优选地，上述驱动装置还包括用于驱动末端执行器俯仰运动的第三驱动单 元，第三驱动单元上缠有第五驱动缆绳和第六驱动缆绳的近端，第三驱动单元 通过第五驱动缆绳和第六驱动缆绳驱动末端执行器执行俯仰运动，主解耦件与 第三驱动单元同轴设置。
[0011]优选地，上述主解耦件和第三驱动单元用于沿第一方向旋转以释放第五驱 动缆绳并收拉第六驱缆绳，并使得滑架在主解耦件的驱动下运动从而减少第一 驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装装置内的长度。
[0012]优选地，上述第三驱动单元与主解耦件沿与第一方向相反的第二方向旋转 以收拉第五驱动缆绳并释放第六驱动缆绳，并使滑架在主解耦件的驱动下运动 从而增加第一驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度。
[0013]优选地，上述驱动装置还包括第一导向轮，第一驱动缆绳和第三驱动缆绳 先通过第一导向轮的导向然后再通过第一导向部的导向，滑架的运动方向与第 一驱动缆绳和第三驱动缆绳在第一导向部与滑架之间的部分平行。
[0014]优选地，上述驱动装置还包括第二导向轮，第二驱动缆绳和第四驱动缆绳 先通过第二导向轮的导向然后再通过第二导向部的导向，第二驱动缆绳和四驱 动缆绳在第二导向轮和第二导向部之间的部分与滑架运动的方向平行。
[0015]优选地，上述主解耦件旋转使第一驱动缆绳、或者第二驱动缆绳、或者第 三驱动缆绳、或者第四驱动缆绳中的任意一驱动缆绳在驱动装置内的长度的变 化量等于滑架在驱动装置内移动的距离的两倍。
[0016]一种手术器械包括末端执行器、驱动装置及缆绳，驱动装置被配置为通过 缆绳驱动末端执行器运动，缆绳包括用于驱动末端执行器运动第一驱动缆绳和 第二驱动缆绳，驱动装置包括：
[0017]第一驱动单元，第一驱动缆绳和第二驱动缆绳的近端与第一驱动单元相连 接，第一驱动单元用于通过第一驱动缆绳和第二驱动缆绳驱动末端执行器的偏 航运动；
[0018]解耦机构，解耦机构包括主解耦件和与主解耦件连接的从解耦件，从解耦 件包括滑架和分别安装在滑架两端的第一导向部和第二导向部，第一导向部被 配置为第一驱动缆绳导向，第二导向部被配置为第二驱动缆绳导向，主解耦件 被配置为在末端执行器执行俯仰运动时驱动滑架运动以同时增加第一驱动缆绳 在驱动装置内的长度并同时减少第二驱动缆绳在驱动装置内的长度，或者减少 第一驱动缆绳在驱动装置内的长度并同时增加第二驱动缆绳在驱动装置内的长 度。
[0019]优选地，上述驱动装置还包括用于驱动末端执行器执行俯仰运动的第二驱 动单元，第二驱动单元上缠有第三驱动缆绳和第四驱动缆绳的近端，第三驱动 单元通过第三驱动缆绳和第四驱动缆绳驱动末端执行器执行俯仰运动，主解耦 件与第二驱动单元同轴设置，主解耦件被配置为与第二驱动单元同轴旋转运动 以驱动滑架运动。
[0020]优选地，上述主解耦件和第二驱动单元沿第一方向旋转以释放第三驱动缆 绳并收拉第四驱缆绳，并使滑架在主解耦件的驱动下运动从而减少第一驱动缆 绳和增加第二
驱动缆绳在驱动装装置内的长度。
[0021]优选地，上述第二驱动单元与主解耦件沿与第一方向相反的第二方向旋转 以收拉第三驱动缆绳并释放第四驱动缆绳，并使滑架在主解耦件的驱动下运动 从而增加第一驱动缆绳和减少第二驱动缆绳在驱动装置内的长度。
[0022]优选地，上述驱动装置还包括第一导向轮，第一驱动缆绳先通过第一导向 轮的导向然后再通过第一导向部的导向延伸至末端执行器，滑架的运动方向与 第一驱动缆绳在第一导向部与滑架之间的部分平行。
[0023]优选地，上述驱动装置还包括第二导向轮，第二驱动缆绳先通过第二导向 轮的导向然后再通过第二导向部的导向延伸至末端执行器，滑架的运动方向与 第二驱动缆绳在第二导向部与滑架之间的部分平行。
[0024]优选地，上述主解耦件旋转使第一驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种手术器械，所述手术器械包括末端执行器、驱动装置及缆绳，所述驱动装置被配置为通过所述缆绳驱动所述末端执行器运动，所述缆绳包括用于驱动所述末端执行器运动的第一驱动缆绳、第二驱动缆绳、第三驱动缆绳及第四驱动缆绳，其特征在于，所述驱动装置包括：第一驱动单元，所述第一驱动缆绳和第二驱动缆绳的近端与所述第一驱动单元相连接；第二驱动单元，所述第三驱动缆绳和所述第四驱动缆绳的近端与所述第二驱动单元相连接，被所述第一驱动单元驱动的所述第一驱动缆绳和所述第二驱动缆绳配合被所述第二驱动单元驱动的所述第三驱动缆绳及所述第四驱动缆绳一起驱动所述末端执行器执行偏航运动；解耦机构，所述解耦机构包括主解耦件和与所述主解耦件连接的从解耦件，所述从解耦件包括滑架和分别安装在所述滑架两端的第一导向部和第二导向部，所述第一导向部被配置为所述第一驱动缆绳和所述第三驱动缆绳导向，所述第二导向部被配置为所述第二驱动缆绳和所述第四驱动缆绳导向，所述主解耦件被配置为在所述末端执行器执行俯仰运动时驱动所述滑架运动以增加所述第一驱动缆绳和第三驱动缆绳在所述驱动装置内的长度并同时减少所述第二驱动缆绳和第四驱动缆绳在所述驱动装置内的长度，或者减少所述第一驱动缆绳和所述第三驱动缆绳在所述驱动装置内的长度并同时增加所述第二驱动缆绳和所述第四驱动缆绳在所述驱动装置内的长度。2.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述驱动装置还包括用于驱动所述末端执行器执行俯仰运动的第三驱动单元，所述第三驱动单元上缠有第五驱动缆绳和第六驱动缆绳的近端，所述第三驱动单元通过所述第五驱动缆绳和第六驱动缆绳驱动所述末端执行器执行俯仰运动，所述主解耦件与所述第三驱动单元同轴设置。3.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述主解耦件和所述第三驱动单元用于沿第一方向旋转以释放所述第五驱动缆绳并收拉所述第六驱动缆绳，并使所述滑架在所述主解耦件的驱动下运动从而减少所述第一驱动缆绳和所述第三驱动缆绳在所述驱动装装置内的长度。4.如权利要求3所述的手术器械，其特征在于，所述第三驱动单元与所述主解耦件沿与所述第一方向相反的第二方向旋转以收拉所述第五驱动缆绳并释放所述第六驱动缆绳，并使所述滑架在所述主解耦件的驱动下运动从而增加所述第一驱动缆绳和所述第三驱动缆绳在所述驱动装置内的长度。5.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴仲兵，上官希坤，王建辰，
申请(专利权)人：深圳市精锋医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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