一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人制造技术

一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，涉及胸腹腔微创外科手术医疗设备领域，本发明专利技术包括基座；安装在基座上的姿态调整臂组件，姿态调整臂组件包括：安装在基座上的升降臂、与升降臂上端通过转动副相连的转动臂、与转动臂通过移动副相连的伸缩臂；安装在姿态调整臂组件一端的球面远心机构，球面远心机构包括：与伸缩臂相连的弧形臂一、安装在弧形臂一下端的弧形臂二、安装在弧形臂二下端的支座、安装在支座下端的多个直线模组；安装在球面远心机构下端的手术器械组件。本发明专利技术中手术器械能实现空间多自由度运动，目运动范围大，手术器械不发生干涉，操作灵活，使用方便，远心点便于确定，远心运动便于实现，降低了手术难度。降低了手术难度。降低了手术难度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人


[0001]本专利技术涉及胸腹腔微创外科手术医疗设备
，具体涉及一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人。

技术介绍

[0002]微创手术具有手创口小、出血量少、恢复时间快及美容效果好等诸多优点。传统微创手术器械多为长直杆状，由医生手持，经由胸腔、腹腔或其它部位的微小创口置入，配合医用内窥镜器械在显示器画面下完成手术操作。由于微创手术往往需要夹持、切割、缝合、照明、摄像等操作，这就需要在患者体表实施多个切口，使用多个装有手术器械的机械臂协同完成手术，且同时需由主刀医生、持镜医生及其他辅助医生多人配合下进行手术操作，手术过程中，常因相互配合不协调或显示器画面中视野不合理以及手术器械运动不符合直觉操作规律等多种原因，导致手术器械的机械臂之间出现干涉等问题，进而影响手术的顺利进行。
[0003]近些年，单孔手术作为微创外科手术的新技术，已经得到迅速发展。传统微创腹腔镜手术在实施过程中需要在病患腹腔上开多个切口用以放置手术器械及腹腔镜，通过医生直接操作手术器械或机器人来实施手术。而单孔手术实施过程中，仅需在病患腹腔开一个切口便可进行手术，同传统微创腹腔镜手术相比，单孔手术减少了切口数量，可进一步减小手术创伤，进而减少手术麻醉和镇痛药物用量，减轻病患术后疼痛，降低伤口感染和并发症的风险，同时使术后疤痕更加美观。
[0004]目前，国内外单孔手术技术尚处开发初期阶段，主要实施方式是多个手术器械同时进出同一切口(截卡)，手术器械运动范围很小，且手术器械容易相互干涉，医生操作空间不足，导致手术难度加大。公开号为CN102920508A的中国专利公开了《可形变单孔手术机器人装置》，该装置可在患者体内按预订路径360度滑动，但该装置仅为一概念，并无具体实施例。公开号为CN102397102A的中国专利公开了《气腹环境下的单孔手术操作平台》，以及公开号为CN102228384A的中国专利公开了《一种单孔手术通道》，这两种方案均可实现多个手术器械同时进出同一切口，但是，这两种方案都存在手术器械运动范围小且容易发生干涉的问题。公开号为CN209529333U的中国专利公开的《一种折叠式辅助微创外科单孔手术机器人》，该装置通过在两个立柱和分别与两个操作臂的一端之间通过Z轴向旋转关节相连、两个操作臂和两个操作臂之间通过Z轴向旋转关节相连、两个操作臂之间通过Z轴向旋转关节相连、操作臂和操作臂之间通过X轴向旋转关节相连，该机器人方便拆装且机械臂调整灵活。公开号为CN109363772A的中国专利公开的《一种柔性单孔微创手术机器人》，该装置关节单元包含的两个旋转轴之间的夹角具有可调功能，关节灵活性好，柔性部分硬度高，运动灵活多变，但是该装置拆卸与安装较为繁琐，手术过程中难以快速更换不同的手术器械。公开号为CN110368091A的中国专利公开的《一种单孔腹腔手术机器人系统》，该装置外部操作机构的进给方向、转动运动机构的转轴均与末端执行机构同轴，通过外部操作机构增加了系统手术操作的自由度和灵活度，提高了体内末端执行机构的手术操作能力；末端执行机
构采用中梁沿直线配置，采用多个柔性正柱体交叉串接方式布置，实现了单自由度180度弯曲通过多自由度交叉配置，使用四根驱动丝可实现多自由度配置，大大提高了机构运动的灵活性和运动角度范围，弯曲活动角度范围大大增加。但是该装置拆卸比较麻烦，且装置体积较大。公开号为CN211049592U的中国专利公开的《一种单孔微创手术的机器人装置》，该装置通过将驱动组件模块化，使得手术器械的安拆更加方便，并能够与多种类型的微创手术器械进行适配，但是该装置没有设计机器臂安装的接口，不利于安装到机械臂上进行手术操作。公开号为CN113081280A的中国专利公开的《一种用于单孔微创手术的多臂机器人》，该装置包括柔性臂组件、柔性臂驱动组件、变向器组件和机器人支架组件，柔性臂驱动组件、变向器组件分别安装在机器人支架组件上，柔性臂驱动组件与柔性臂组件连接，柔性臂驱动组件驱动柔性臂组件进行前后运动和旋转运动，柔性臂组件穿过变向器组件后变向为相互平行，柔性臂组件的变向可缩小臂与臂的间距，减小做手术时给患者带来的创口伤害，但是该装置的体积较大，且安装与拆卸也较为繁琐。
[0005]鉴于微创手术存在的种类繁多、病灶部件各不相同、环境需求迥异、体内操作空间约束繁杂等问题，医院需要配备多种类型手术器械才能满足不同患者的不同手术需求。由于手术器械使用前需要通过严格的消毒处理，因此需要将手术器械与驱动装置分开，目前，现有微创手术中所使用的手术器械与驱动装置的安装与拆卸较为繁琐，操作不便。

技术实现思路

[0006]为了解决现有单孔手术装置存在的手术器械运动范围小、手术器械容易相互干涉、医生操作空间不足、手术难度大的问题，本专利技术提供一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人。
[0007]本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术的一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，包括：
[0009]基座；
[0010]安装在基座上的姿态调整臂组件，所述姿态调整臂组件包括：安装在基座上的升降臂、与升降臂上端通过转动副相连的转动臂、与转动臂通过移动副相连的伸缩臂；
[0011]安装在姿态调整臂组件一端的球面远心机构，所述球面远心机构包括：与伸缩臂相连的弧形臂一、安装在弧形臂一下端的弧形臂二、安装在弧形臂二下端的支座、安装在支座下端的多个直线模组；
[0012]安装在球面远心机构下端的手术器械组件。
[0013]进一步的，所述基座包括：底座、安装在底座下端的四个脚轮、安装在底座上端的立柱；所述立柱内壁设有升降滑轨；所述升降臂安装在立柱上。
[0014]进一步的，所述升降臂包括：安装在立柱上且通过转动副与转动臂相连的升降臂本体、设置在升降臂本体下端的升降滑块、固定在转动臂本体上且与升降滑块相配合的伸缩滑轨、安装在底座中且与升降臂本体底端相连的升降伸缩电动缸。
[0015]进一步的，所述转动臂包括：关节电机一、与关节电机一输出端相连的关节输出轴一、与关节输出轴一上端相连的转动臂本体、通过轴承一套装在关节输出轴一上的轴套一；所述轴套一外壁与升降臂本体相连。
[0016]进一步的，所述伸缩臂包括：安装在转动臂本体上的伸缩电动缸、与伸缩电动缸输
出端相连的伸缩臂本体、设置在伸缩臂本体左端的伸缩滑块、固定在转动臂本体上且与伸缩滑块相配合的伸缩滑轨。
[0017]进一步的，所述弧形臂一包括：关节电机二、与关节电机二输出端相连的关节输出轴二、与关节输出轴二相连的弧形臂一本体、均套装在关节输出轴二上的轴套二和轴承二；所述轴套二和轴承二均与伸缩臂本体右端内壁相连。
[0018]进一步的，所述弧形臂二包括：关节电机三、与关节电机三输出端相连的关节输出轴三、与关节输出轴三相连的弧形臂二本体、均套装在关节输出轴三上的轴套三和轴承三；所述轴套三和轴承三均与弧形臂一本体左端相连；所述关节输出轴二中心轴线与关节输出轴三中心轴线相交于一点，该点为球面远本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，其特征在于，包括：基座；安装在基座上的姿态调整臂组件，所述姿态调整臂组件包括：安装在基座上的升降臂、与升降臂上端通过转动副相连的转动臂、与转动臂通过移动副相连的伸缩臂；安装在姿态调整臂组件一端的球面远心机构，所述球面远心机构包括：与伸缩臂相连的弧形臂一、安装在弧形臂一下端的弧形臂二、安装在弧形臂二下端的支座、安装在支座下端的多个直线模组；安装在球面远心机构下端的手术器械组件。2.根据权利要求1所述的一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，其特征在于，所述基座包括：底座、安装在底座下端的四个脚轮、安装在底座上端的立柱；所述立柱内壁设有升降滑轨；所述升降臂安装在立柱上。3.根据权利要求2所述的一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，其特征在于，所述升降臂包括：安装在立柱上且通过转动副与转动臂相连的升降臂本体、设置在升降臂本体下端的升降滑块、固定在转动臂本体上且与升降滑块相配合的伸缩滑轨、安装在底座中且与升降臂本体底端相连的升降伸缩电动缸。4.根据权利要求3所述的一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，其特征在于，所述转动臂包括：关节电机一、与关节电机一输出端相连的关节输出轴一、与关节输出轴一上端相连的转动臂本体、通过轴承一套装在关节输出轴一上的轴套一；所述轴套一外壁与升降臂本体相连。5.根据权利要求4所述的一种用于单孔胸腹腔微创手术的机器人，其特征在于，所述伸缩臂包括：安装在转动臂本体上的伸缩电动缸、与伸缩电动缸输出端相连的伸缩臂本体、设置在伸缩臂本体左端的伸缩滑块、固定在转动臂本体上且与伸缩滑块相配合的伸缩滑轨。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯美，王超，卢秀泉，金星泽，公言磊，李永康，苏恒跃，李金辉，刘士杰，黄康用，李成国，
申请(专利权)人：吉林省金博弘智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：