传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人制造技术

技术编号:29961170 阅读:11 留言:0更新日期:2021-09-08 09:20
本实用新型专利技术涉及医疗器械领域,尤其涉及一种传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人,传动件包括本体,本体具有枢接部、运动输入部和张拉驱动部,其中:本体在运动输入部带动下摆动;沿本体的摆动方向,张拉驱动部与运动输入部互呈角度设置,且张拉驱动部上开设有滑槽,滑槽贯穿张拉驱动部的末端和侧面,分别形成端口和侧部间隙,当传动件绕枢接部的轴线摆动时,滑动端随之在滑槽内滑动,从而使得传动件能够对手术器械形成张拉的驱动作用,同时,手术器械的滑动端能够自端口滑出滑槽,从而实现手术器械与传动件的拆卸,这种形式的传动件既能够满足手术器械快速拆装的需求,又能够可靠驱动手术器械的操作端完成预设手术动作。驱动手术器械的操作端完成预设手术动作。驱动手术器械的操作端完成预设手术动作。

【技术实现步骤摘要】
传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人


[0001]本技术涉及医疗器械领域,尤其涉及一种传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人。

技术介绍

[0002]微创手术是指在病人身体上开一个微小创口,手术机器人的部分执行机构穿过该微小创口并进入病灶位置,并使执行机构的远心不动点与创口位置重合,操作者通过对手术机器人的机械臂部分进行控制,带动执行机构以远心不动点为铰点做一定角度范围内的空间摆动,辅助以执行机构自身的动作,完成微创手术。微创手术由于创口小、出血少,近年来正逐步获得医务人员和患者的青睐。
[0003]执行机构一般包括:用于伸入至病灶位置的手术器械,以及用于驱动手术器械进行旋转、开合等动作的驱动组件,在驱动组件的带动下,手术器械上伸入人体内的操作端完成预设的手术动作。为了对手术器械进行精准控制,驱动组件一般精密且复杂,例如达芬奇手术机器人中,使用钢索驱动手术器械的操作端动作。
[0004]然而,当手术器械被驱动组件带动而发生旋转时,钢索会随之发生扭曲,手术器械及驱动组件的结构可靠性不高。而为了完成不同的手术操作,手术器械需要适应性的进行更换,而通过钢锁驱动手术器械时,驱动组件与手术器械的连接结构难以满足快速拆装的要求。

技术实现思路

[0005]基于此,有必要针对上述问题,提供一种传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人,该传动件能够带动手术器械中的器械杆沿自身轴向方向移动,从而使器械杆上连接的操作端能够随器械杆的移动而完成预设的手术动作,同时,器械杆能够自传动件的端口退出与传动件的滑动配合,手术器械的拆卸方便。
[0006]本技术实施例首先提供一种用于手术器械操控的传动件,包括本体,所述本体具有枢接部、运动输入部和张拉驱动部,其中:
[0007]所述本体在所述运动输入部带动下绕所述枢接部的轴线在预设角度范围内摆动;
[0008]沿所述本体的摆动方向,所述张拉驱动部与所述运动输入部互呈角度设置,且所述张拉驱动部上开设有滑槽,所述滑槽贯穿所述张拉驱动部的末端和侧面,分别形成端口和侧部间隙。该传动件能够在输入至本体上运动输入部的驱动力作用下绕枢接部的轴线摆动,手术器械上的滑动端连接至滑槽内,且手术器械的杆体部分自所述侧部间隙伸出,如此,当传动件的本体绕枢接部的轴线摆动时,滑动端随着传动件的摆动而在滑槽内滑动,从而使得传动件能够对手术器械形成张拉的驱动作用,以带动手术器械的操作端完成预设的手术动作,同时,依据手术类型的不同,或者同一手术中的不同阶段,需要更换手术器械时,手术器械的滑动端能够自所述端口滑出所述滑槽,从而实现手术器械与传动件的拆卸,这种形式的传动件既能够满足手术器械快速拆装的需求,又能够可靠驱动手术器械的操作端
完成预设手术动作,结构简单紧凑。
[0009]在一种可行的方案中,所述滑槽沿直线延伸。如此,有利于手术器械的滑动端在所述滑槽内顺畅的滑动,同时,直线延伸的滑槽也有利于手术器械张拉移动距离的计算。
[0010]在一种可行的方案中,所述运动输入部设置为沿所述本体摆动方向分布的多个轮齿,所述多个轮齿形成用于与外部齿轮啮合传动的扇形轮齿区域。齿轮具有传动精度高、传动平稳等优点,选用齿轮传动作为驱动所述传动件转动的传动形式,有利于使连接于传动件的手术器械获得精度更高、更平稳的运动。
[0011]在一种可行的方案中,多个所述轮齿设置于所述本体摆动平面的一侧,并能够与外部齿轮形成空间齿轮传动。空间齿轮传动的形式,相比于展开式布置,可以减小传动件及相关零部件所组成的驱动组件占用的空间大小。
[0012]在一种可行的方案中,所述传动件为一体成型的金属件。将传动件采用金属材料一体成型,有利于提高传动件本身的制造精度,进而保证传动件所应用的驱动组件的运动精度。
[0013]本技术实施例还提供一种驱动组件,包括上述的传动件,以及连接于驱动源的主动件,所述主动件与所述传动件的运动输入部传动配合;
[0014]所述主动件能够在所述驱动源的带动下转动,并带动所述传动件的所述本体绕所述枢接部的轴线在预设角度范围内摆动。
[0015]在一种可行的方案中,所述主动件包括齿轮,所述运动输入部设置为沿所述本体摆动方向分布的多个轮齿,多个所述轮齿能够与所述齿轮形成空间齿轮传动。
[0016]本技术实施例还提供一种手术机器人的执行机构,包括上述的驱动组件和手术器械,其中:
[0017]所述手术器械包括套杆、器械杆及操作端,所述套杆套设于所述器械杆外,并相对于所述驱动组件具有预设位置;
[0018]所述器械杆的一端伸出所述套杆并具有滑动端,所述滑动端滑动连接至所述传动件的所述滑槽内,且所述器械杆自所述侧部间隙伸出所述滑槽;
[0019]所述器械杆的另一端连接至所述操作端,且当所述器械杆沿其自身轴向方向平移时,能够带动所述操作端在所述套杆外进行预设的手术动作。
[0020]在一种可行的方案中,所述滑槽的一端延伸至所述张拉驱动部的端壁,并形成用于容所述滑动端滑入/滑出的端口,并且,所述传动件具有第一极限位置;
[0021]当所述传动件摆动至所述第一极限位置时,所述传动件的进一步摆动能够带动所述器械杆自所述端口滑出。
[0022]进一步地,所述传动件还具有第二极限位置;
[0023]当所述传动件摆动至所述第二极限位置时,所述滑动端与所述滑槽远离所述端口一端的端壁间隔设置。
[0024]如此设置,传动件的第一极限位置和第二极限位置限定了其摆动的角度范围,只要传动件的摆动不超过第一极限位置,则传动件与器械杆不会脱开,且只要传动件的摆动不超过第二极限位置,则传动件不存在卡死的风险,有利于保证器械杆的滑动端在滑槽内的顺畅滑动。
[0025]在一种可行的方案中,所述驱动组件还包括机座,所述传动件转动连接于所述机
座上,所述套杆可拆卸连接于所述机座。
[0026]在一种可行的方案中,所述机座上可拆卸连接有限位件,所述套杆远离所述操作端伸出的一端伸入所述限位件内并与之周向限位配合。
[0027]本技术的实施例还提供一种手术机器人,包括上述的执行机构,以及远心操控机构,所述远心操控机构包括动平台、静平台以及多个伸缩单元,每个所述伸缩单元的两端均分别转动连接至所述动平台和所述静平台,多个所述伸缩单元协同伸缩以控制所述动平台相对于所述静平台运动;
[0028]所述执行机构设置于所述动平台上,并且,所述手术器械具有预设的远心不动点,所述动平台的运动能够带动所述手术器械绕所述远心不动点在预设的锥形空间内摆动;所述动平台上还设置有用于驱动所述执行机构整体转动的电机。
[0029]上述传动件、驱动组件、执行机构及手术机器人中,传动件的特殊设计使得手术器械与传动件间的运动传递和快速拆装通过一个结构实现,有利于手术机械人局部结构的小型化,同时,传动件的运动输入采用齿轮传动结构,传动件的运动精度较高、传动平稳,有利于手术器械顺利地完成预设的手术动作。
附本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于手术器械操控的传动件,其特征在于,包括本体,所述本体具有枢接部、运动输入部和张拉驱动部,其中:所述本体在所述运动输入部带动下绕所述枢接部的轴线在预设角度范围内摆动;沿所述本体的摆动方向,所述张拉驱动部与所述运动输入部互呈角度设置,且所述张拉驱动部上开设有滑槽,所述滑槽贯穿所述张拉驱动部的末端和侧面,分别形成端口和侧部间隙。2.根据权利要求1所述的传动件,其特征在于,所述滑槽沿直线延伸。3.根据权利要求1所述的传动件,其特征在于,所述运动输入部设置为沿所述本体摆动方向分布的多个轮齿,所述多个轮齿形成用于与外部齿轮啮合传动的扇形轮齿区域。4.根据权利要求3所述的传动件,其特征在于,多个所述轮齿设置于所述本体摆动平面的一侧,并能够与外部齿轮形成空间齿轮传动。5.根据权利要求1

4中任意一项所述的传动件,其特征在于,所述传动件为一体成型的金属件。6.一种驱动组件,其特征在于,包括权利要求1

5中任意一项所述的传动件,以及连接于驱动源的主动件,所述主动件与所述传动件的运动输入部传动配合;所述主动件能够在所述驱动源的带动下转动,并带动所述传动件的所述本体绕所述枢接部的轴线在预设角度范围内摆动。7.根据权利要求6所述的驱动组件,其特征在于,所述主动件包括齿轮,所述运动输入部设置为沿所述本体摆动方向分布的多个轮齿,多个所述轮齿能够与所述齿轮形成空间齿轮传动。8.一种手术机器人的执行机构,其特征在于,包括权利要求6或7中所述的驱动组件和手术器械,其中:所述手术器械包括套杆、器械杆及操作端,所述套杆套设于所述器械杆外,并相对于所述驱动组件具有预设位置;所述器械杆的一端伸出所述套杆...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳建飞黄善灯潘鲁锋闫泳利
申请(专利权)人:诺创智能医疗科技杭州有限公司
类型:新型
国别省市:

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