本发明专利技术提供了一种经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其包括工作鞘、安装座、锁定结构、旋转结构和控制模块；所述安装座包括安装板和器械组工作夹头，所述工作鞘安装在器械组工作夹头上，锁定结构对工作鞘进行轴向锁定；所述旋转结构包括电机、力反馈机构和传动组件，所述控制模块与电机、力反馈机构分别电连接，控制模块根据电机的预设旋转角度、旋转力矩最大值和力反馈机构反馈的实时旋转力矩，控制电机的启停。与现有技术相比，本发明专利技术采用电机旋转调节工作鞘的方向，且速度、力度均可控置，反馈更快更精准，避免了人手操作时由于经验及施力不均匀，在旋转过程中发生力偏移导致误伤周围组织的手术风险。致误伤周围组织的手术风险。致误伤周围组织的手术风险。
【技术实现步骤摘要】
经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置
[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种具备力反馈功能的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置。
技术介绍
[0002]工作鞘是经皮脊柱内窥镜手术中必须使用的辅助器械，手术中先期需要依靠工作鞘建立的稳定通道作为内窥镜进入体内途径，同时手术中内窥镜需要工作鞘的加强作用保护镜子在摆动时不被折弯，其次通过鞘间隙获得的出水通道防止手术部位高压对神经的挤压作用。
[0003]传统手术中，工作鞘通常手持操作为内窥镜提供增加的强度以便在体内摆动内窥镜，在有视野遮挡或需要避开部分组织时，需要依赖工作鞘前端斜面开口通过手动旋转工作鞘实现旋开保护和避让组织，如神经组织等，手动旋转时需要术者依靠经验感知旋转时鞘受力情况，避免用力过度损伤组织，对医生的经验和手法要求都比较高。
[0004]经皮脊柱内窥镜机器人手术中同样需要进行上述操作，但工作鞘的手动操作非常不方便，有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种替代人手操作的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，以降低对医生的素质经验要求，同时增加手术中工作鞘旋转操作的安全系数。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其包括工作鞘、安装座和锁定结构；所述安装座包括安装板和器械组工作夹头，所述工作鞘安装在器械组工作夹头上，锁定结构对工作鞘进行轴向锁定；所述经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置还包括：旋转结构，安装在安装座上，所述旋转结构包括电机、力反馈机构和传动组件，力反馈机构的输入端与电机的输出端连接，传动组件连接在力反馈机构的输出端与工作鞘之间，将力反馈机构传递的电机驱动力传输给工作鞘，驱动工作鞘绕自身中轴旋转；和控制模块，与电机、力反馈机构分别电连接，控制模块根据电机的预设旋转角度、旋转力矩最大值和力反馈机构反馈的实时旋转力矩，控制电机的启停。
[0007]优选的，所述传动组件包括依次啮合的鞘旋转齿轮、传递齿轮、旋转齿轮；所述器械组工作夹头上开设有贯穿孔，鞘旋转齿轮通过轴承可旋转地安装在器械组工作夹头的贯穿孔中；鞘旋转齿轮的中心开设有鞘孔，工作鞘的鞘尾固定在鞘旋转齿轮的鞘孔中；旋转齿轮与力反馈机构的输出端连接，传递齿轮位于旋转齿轮和鞘旋转齿轮之间。
[0008]优选的，所述力反馈机构为电机动态扭矩传感器，电机和电机动态扭矩传感器均固定在安装座的安装板上；所述电机位于电机动态扭矩传感器后方，电机的电机输出轴插
入电机动态扭矩传感器后端的输入孔中，旋转齿轮位于电机动态扭矩传感器前方，旋转齿轮固定在电机动态扭矩传感器前端的传感器输出轴上，传递齿轮的下端与旋转齿轮啮合，传递齿轮的上端与鞘旋转齿轮啮合。
[0009]优选的，所述鞘旋转齿轮的鞘孔内壁设有两个卡槽，工作鞘的鞘尾设有两个鞘定位卡块，两个鞘定位卡块分别对应卡入鞘旋转齿轮的卡槽。
[0010]优选的，所述鞘旋转齿轮的两个卡槽在鞘孔内壁上呈小于180度的夹角设置。
[0011]优选的，所述鞘旋转齿轮的两个卡槽之间的夹角为90度，对应地，两个鞘定位卡块在鞘尾上的夹角也为90度。
[0012]优选的，所述锁定结构包括锁鞘扳机和设于器械组工作夹头外周壁的第一顶珠凹槽、第二顶珠凹槽，锁鞘扳机包括旋转部和与旋转部连接的锁紧臂；旋转部可旋转安装在器械组工作夹头后侧，旋转部开设有可供工作鞘穿过的穿孔，穿孔的内壁对应工作鞘的两个鞘定位卡块设有两个穿槽；锁紧臂的自由端弯折后与器械组工作夹头外周壁的第一顶珠凹槽、第二顶珠凹槽相对，锁紧臂的自由端设置有可选择性卡入第一顶珠凹槽、第二顶珠凹槽的弹性顶珠。
[0013]优选的，当锁紧臂的弹性顶珠卡入第二顶珠凹槽时，锁鞘扳机的两个穿槽与鞘旋转齿轮的两个卡槽分别对齐，工作鞘的鞘尾能够从锁鞘扳机的穿孔中穿入或抽出，锁鞘扳机处于松开状态；当旋转锁紧臂，使其弹性顶珠卡入第一顶珠凹槽时，锁鞘扳机的两个穿槽与鞘旋转齿轮的两个卡槽错位，工作鞘的鞘尾无法从锁鞘扳机的穿孔中穿入或抽出，锁鞘扳机处于锁紧状态。
[0014]优选的，所述第一顶珠凹槽、第二顶珠凹槽位于器械组工作夹头外周壁的右侧上方，且在第一顶珠凹槽、第二顶珠凹槽前侧设置了锁定与开放标识。
[0015]优选的，所述工作鞘旋转过程中，当电机的旋转角度达到预设旋转角度时，控制模块控制电机停止工作；所述电机的旋转速度与力反馈机构反馈的实时旋转力矩采用递减模式相关联，反馈的实时旋转力矩愈大，速度就越低，当电机的旋转角度未达到预设旋转角度但反馈的实时旋转力矩已超过设定的旋转力矩最大值时，控制模块控制电机暂停工作，使工作鞘停止旋转，通过X光透视观察。
[0016]与现有技术相比，本专利技术经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置采用电机旋转调节工作鞘的方向，且速度、力度均可控置，反馈更快更精准，避免了人手操作时由于经验及施力不均匀，在旋转过程中发生力偏移导致误伤周围组织的手术风险。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1为本专利技术经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置的装配示意图。
[0019]图2为本专利技术经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置的部分结构示意图。
[0020]图3为本专利技术经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置的剖视示意图。
[0021]图4为工作鞘装入鞘旋转齿轮前的鞘尾示意图。
[0022]图5为工作鞘装入鞘旋转齿轮后的装配示意图。
[0023]图6为图5中A部分的放大图。
[0024]附图标记：1、工作鞘；10、鞘尾；101、鞘定位卡块；2、器械组工作夹头；201、鞘旋转齿轮；202、传递齿轮；203、旋转齿轮；204、轴承；205、锁定与开放标识；207、第二顶珠凹槽；3、电机动态扭矩传感器；31、传感器输出轴；4、电机；41、电机输出轴；5、锁鞘扳机；51、旋转部；501、穿槽；510、穿孔；52、锁紧臂；8、安装座；81、安装板。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，包括工作鞘（1）、安装座（8）和锁定结构；所述安装座（8）包括安装板（81）和器械组工作夹头（2），所述工作鞘（1）安装在器械组工作夹头（2）上，锁定结构对工作鞘（1）进行轴向锁定；其特征在于，所述经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置还包括：旋转结构，安装在安装座（8）上，所述旋转结构包括电机（4）、力反馈机构和传动组件，力反馈机构的输入端与电机（4）的输出端连接，传动组件连接在力反馈机构的输出端与工作鞘（1）之间，将力反馈机构传递的电机驱动力传输给工作鞘（1），驱动工作鞘（1）绕自身中轴旋转；控制模块，与电机（4）、力反馈机构分别电连接，控制模块根据电机（4）的预设旋转角度、旋转力矩最大值和力反馈机构反馈的实时旋转力矩，控制电机（4）的启停。2.根据权利要求1所述的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其特征在于：所述传动组件包括依次啮合的鞘旋转齿轮（201）、传递齿轮（202）、旋转齿轮（203）；所述器械组工作夹头（2）上开设有贯穿孔，鞘旋转齿轮（201）通过轴承（204）可旋转地安装在器械组工作夹头（2）的贯穿孔中；鞘旋转齿轮（201）的中心开设有鞘孔，工作鞘（1）的鞘尾（10）固定在鞘旋转齿轮（201）的鞘孔中；旋转齿轮（203）与力反馈机构的输出端连接，传递齿轮（202）位于旋转齿轮（203）和鞘旋转齿轮（201）之间。3.根据权利要求2所述的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其特征在于：所述力反馈机构为电机动态扭矩传感器（3），电机（4）和电机动态扭矩传感器（3）均固定在安装座（8）的安装板（81）上；所述电机（4）位于电机动态扭矩传感器（3）后方，电机（4）的电机输出轴（41）插入电机动态扭矩传感器（3）后端的输入孔中，旋转齿轮（203）位于电机动态扭矩传感器（3）前方，旋转齿轮（203）固定在电机动态扭矩传感器（3）前端的传感器输出轴（31）上，传递齿轮（202）的下端与旋转齿轮（203）啮合，传递齿轮（202）的上端与鞘旋转齿轮（201）啮合。4.根据权利要求2所述的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其特征在于：所述鞘旋转齿轮（201）的鞘孔内壁设有两个卡槽，工作鞘（1）的鞘尾（10）设有两个鞘定位卡块（101），两个鞘定位卡块（101）分别对应卡入鞘旋转齿轮（201）的卡槽。5.根据权利要求4所述的经皮脊柱内窥镜机器人用工作鞘旋转装置，其特征在于：所述鞘旋转齿轮（201）的两个卡槽在鞘孔内壁上呈小于...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡善云，丘永洪，肖伟鹏，李小雪，
申请(专利权)人：珠海康弘医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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