手术器械、从操作设备及手术机器人制造技术

本实用新型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，手术器械包括末端执行器、驱动装置及缆绳，缆绳包括第一驱动缆绳、第一对缆绳；驱动装置用于通过所述第一对缆绳和第一驱动缆绳驱动末端执行器执行俯仰运动，通过第一对缆绳驱动末端执行器执行偏航运动，本实用新型专利技术的末端执行器在俯仰运动往俯仰运动的两个方向使用不同的驱动原理进行驱动，即往第一方向俯仰运动由专门的俯仰驱动缆绳驱动，而往另一方向俯仰运动则利用驱动末端执行器偏航的驱动缆绳驱动。缆绳驱动。缆绳驱动。

【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收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。末端执行器一般包括三个自由度的运动，即开合、俯仰运动和偏航运动，有些末端执行器还具有自转运动，现在技术中末端执行器的偏航和开合运动由一组驱动缆绳控制的，而末端执行器的俯仰运动则由另外一组的驱动缆绳控制的。
[0005]在人体内进行外科手术往往需要面临许多复杂的场景，其中之一就是末端执行器往一个方向俯仰时需要更大的力量，而往相反方向俯仰时则无需较大的力量，例如外科手术中需要手术器械挑起一部人体组织，或者往一个方向压住一部分人体组织，手术器械的末端执行器往挑起人体组织或压住人体组织时方向俯仰时需要提供更大的力量才能挑起或压住人体组合，反之释放被末端执行器挑起或压住的人体组织则不需要较大力量。
[0006]而现有的末端执行器往两个方向俯仰的力量是相同的，这要么使得末端执行器往一个方向俯仰无法提供需要的大力量，要么使得末端执行器往两个方向俯仰运动都具有较大力量，因为输出较大的俯仰力量需要更大驱动缆绳或更粗的缆绳，从而造成了不必要的浪费。

技术实现思路

[0007]基于此，为解决上述问题，本本技术提供一种手术器械，本技术的末端执行器在往分别两个方向俯仰运动所提供的俯仰力量是不同的，本技术还提供了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：
[0008]末端执行器，末端执行器包括第一支架、第二支架以及执行部，第二支架转动连接在第一支架上，执行部转动连接在第二支架上；
[0009]驱动缆绳，驱动缆绳包括第一驱动缆绳、第二驱动缆绳以及第三驱动缆绳，第一驱动缆绳的远端安装在第二支架上，第二驱动缆绳和第三驱动缆绳的远端安装在执行部上，
第一支架上设置有用于引导第二驱动缆绳和第三驱动缆绳的第一滑轮组和第二滑轮组，第二滑轮组位于执行部和第一滑轮组之间；
[0010]驱动装置，驱动装置用于通过第二驱动缆绳和第三驱动缆绳驱动末端执行器执行偏航运动，并通过第一驱动缆绳和第二驱动缆绳、第三驱动缆绳驱动末端执行器执行俯仰运动。
[0011]优选地，上述第二驱动缆绳和第三驱动缆绳位于执行部和第二滑轮组之间的部分位于第一平面的同侧，第一平面经过第一滑轮组的轴线且垂直执行部相对第二支架转动的轴线。
[0012]优选地，上述第二驱动缆绳在第一滑轮组和第二滑轮组上的绕线方式与第三驱动缆绳在第一滑轮组和第二滑轮组上的绕线方式相同。
[0013]优选地，上述第一滑轮组包括依次设置在同一轴上并且位于第一驱动缆绳两侧的第一滑轮和第二滑轮，第二驱动缆绳通过第一滑轮的后部的导向后延伸到第二滑轮组，第三驱动缆绳通过第二滑轮的后部的导向后延伸到第二滑轮组。
[0014]优选地，上述第二滑轮组包括依次设置在同一轴上并且位于第一驱动缆绳两侧的第三滑轮和第四滑轮，第二驱动缆绳通过第一滑轮的导向再通过第三滑轮的前部的导向后延伸到执行部，第三驱动缆绳通过第二滑轮的导向再通过第四滑轮的前部的导向后延伸到执行部。
[0015]优选地，上述第二支架的近端具有用于安装第一驱动缆绳的俯仰轮，第一支架的近端包括用于供驱动缆绳穿过的底架，第一驱动缆绳在俯仰轮和底架之间的部分与第二驱动缆绳及第三驱动缆绳在第一滑轮组与底架之间的部分位于第二滑轮组的轴线的同侧。
[0016]优选地，上述第一支架上具有多个通孔，多个通孔至少包括用于第一驱动缆绳通过的第一通孔，用于第二驱动缆绳通过的第二通孔，用于第二驱动缆绳通过的第三通孔，第一通孔、第二通孔以及第三通孔位于经过第一滑轮组的轴线和第二滑轮组的轴线的平面的同侧。
[0017]优选地，上述执行部为电烧灼工具，末端执行器还包括用于给执行部提供电力的电缆，电缆的远端与执行部的近端电连接。
[0018]优选地，上述执行部还包括第一绝缘件、第二绝缘件以及第三绝缘件，执行部的近端与电缆的远端在第一绝缘件内相连接，第二绝缘件连接在第一绝缘件的远端，执行部的端部固定在第二绝缘件内，电缆的远端收容在第三绝缘件内并延伸进入第一绝缘件内与执行部的近端相连。
[0019]优选地，上述第二滑轮和第四滑轮具有用于引导电缆的凸台。
[0020]优选地，上述驱动装置包括：驱动单元，驱动单元通过第一驱动缆绳并配合第二驱动缆绳和第三驱动缆绳驱动末端执行器俯仰运动；
[0021]解耦机构，解耦机构包括主解耦件和与主解耦件连接从解耦件，从解耦件包括滑架和设置在滑架一端用于供第二驱动缆绳和第三驱动缆绳导向的导向部，主解耦件与驱动单元同轴设置，主解耦件用于与驱动装置旋转并驱动滑架运动以同时增加或同时减少第二驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度，以使驱动单元驱动末端执行器俯仰运动。
[0022]优选地，上述主解耦件驱动滑架直线运动以改变第二驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度。
[0023]优选地，上述从解耦件还包括连接在滑架两端的第一解耦缆绳与第二解耦缆绳，第一解耦缆绳和第二解耦缆绳的一端连接到主解耦件，主解耦件被配置为通过第一解耦缆绳和第二解耦缆绳驱动滑架运动以改变第二驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度。
[0024]优选地，上述主解耦件与滑架通过齿轮啮合方式相连接。
[0025]优选地，上述主解耦件具有凸轮结构，主解耦件用于旋转而带动凸轮结构抵触滑架而驱动滑架运动。
[0026]手术器械，滑架具有第一凸体和第二凸体，凸轮结构包括在主解耦件轴向上下相互错开设置的第一凸轮和第二凸轮，主解耦件旋转使第一凸轮抵触第一凸体并且第二凸轮抵触第二凸体从而推动滑架运动。
[0027]优选地，上述第一凸轮和/或第二凸轮在垂直于主解耦件的旋转轴的平面上的投影的外轮廓具有渐开线，主解耦件旋转时渐开线到主解耦件的旋转轴的距离的变化量与主解耦件绕旋转轴转过的角度之间具有线性的变化关系。
[0028]优选地，上述外轮廓还包括位于渐开线两端的第一圆弧和第二圆弧，渐开线到主解耦件的旋转轴的距离从渐开线与第一圆弧连接的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术器械，其特征在于，所述手术器械包括：末端执行器，所述末端执行器包括第一支架、第二支架以及执行部，所述第二支架转动连接在所述第一支架上，所述执行部转动连接在所述第二支架上；驱动缆绳，所述驱动缆绳包括第一驱动缆绳、第二驱动缆绳以及第三驱动缆绳，所述第一驱动缆绳的远端安装在所述第二支架上，所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳的远端安装在所述执行部上，所述第一支架上设置有用于引导所述第二驱动缆绳和第三驱动缆绳的第一滑轮组和第二滑轮组，所述第二滑轮组位于所述执行部和所述第一滑轮组之间；驱动装置，所述驱动装置用于通过所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳驱动所述末端执行器执行偏航运动，并通过所述第一驱动缆绳和第二驱动缆绳、第三驱动缆绳驱动所述末端执行器执行俯仰运动。2.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳位于所述执行部和所述第二滑轮组之间的部分位于第一平面的同侧，所述第一平面经过所述第一滑轮组的轴线且垂直所述执行部相对所述第二支架转动的轴线。3.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述第二驱动缆绳在所述第一滑轮组和所述第二滑轮组上的绕线方式与所述第三驱动缆绳在所述第一滑轮组和所述第二滑轮组上的绕线方式相同。4.如权利要求3所述的手术器械，其特征在于，所述第一滑轮组包括依次设置在同一轴上并且位于所述第一驱动缆绳两侧的第一滑轮和第二滑轮，所述第二驱动缆绳通过所述第一滑轮的后部的导向后延伸到所述第二滑轮组，所述第三驱动缆绳通过第二滑轮的后部的导向后延伸到所述第二滑轮组。5.如权利要求4所述的手术器械，其特征在于，所述第二滑轮组包括依次设置在同一轴上并且位于所述第一驱动缆绳两侧的第三滑轮和第四滑轮，所述第二驱动缆绳通过所述第一滑轮的导向再通过所述第三滑轮的前部的导向后延伸到所述执行部，所述第三驱动缆绳通过所述第二滑轮的导向再通过所述第四滑轮的前部的导向后延伸到所述执行部。6.如权利要求5所述的手术器械，其特征在于，所述第二支架的近端具有用于安装所述第一驱动缆绳的俯仰轮，所述第一支架的近端包括用于供所述驱动缆绳穿过的底架，所述第一驱动缆绳在所述俯仰轮和所述底架之间的部分与所述第二驱动缆绳及第三驱动缆绳在所述第一滑轮组与所述底架之间的部分位于所述第二滑轮组的轴线的同侧。7.如权利要求6所述的手术器械，其特征在于，所述第一支架上具有多个通孔，所述多个通孔至少包括用于所述第一驱动缆绳通过的第一通孔，用于所述第二驱动缆绳通过的第二通孔，用于所述第二驱动缆绳通过的第三通孔，所述第一通孔、第二通孔以及第三通孔位于经过所述第一滑轮组的轴线和第二滑轮组的轴线的平面的同侧。8.如权利要求7所述的手术器械，其特征在于，所述执行部为电烧灼工具，所述末端执行器还包括用于给所述执行部提供电力的电缆，所述电缆的远端与所述执行部的近端电连接。9.如权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述执行部还包括第一绝缘件、第二绝缘件以及第三绝缘件，所述执行部的近端与所述电缆的远端在所述第一绝缘件内相连接，所述第二绝缘件连接在第一绝缘件的远端，所述执行部的端部固定在第二绝缘件内，所述电缆的远端收容在所述第三绝缘件内并延伸进入所述第一绝缘件内与执行部的近端相连。
10.如权利要求9所述的手术器械，其特征在于，所述第二滑轮和第四滑轮具有用于引导所述电缆的凸台。11.如权利要求1
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10任一项所述的手术器械，其特征在于，所述驱动装置包括：驱动单元，所述驱动单元通过第一驱动缆绳并配合所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳驱动所述末端执行器俯仰运动；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设置在所述滑架一端用于供所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳导向的导向部，所述主解耦件与所述驱动单元同轴设置，所述主解耦件用于与所述驱动装置旋转并驱动所述滑架运动以同时增加或同时减少所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳在所述驱动装置内的长度，以使所述驱动单元驱动所述末端执行器执行俯仰运动。12.如权利要求11所述的手术器械，其特征在于，所述主解耦件驱动所述滑架直线运动以改变所述第二驱动缆绳和所述第三驱动缆绳在所述驱动装置内的长度。13.如权利要求12所述的手术器械，其特征在于，所述从解耦件还包括连接在所述滑架两端的第一解耦缆绳与第二解耦缆绳，所述第一解耦缆绳和所述第二解耦缆绳的一端连接到所述主解...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴仲兵，上官希坤，赵李，王建辰，
申请(专利权)人：深圳市精锋医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：