主手夹持关节、主操作手以及手术机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种主手夹持关节，包括基座、开合组件、传动轮组件和夹持动力组件。开合组件活动设置于基座，开合组件能够在工作范围内开合。传动轮组件转动设置于基座，传动轮组件与开合组件传动连接。夹持动力组件固定设置于基座，夹持动力组件与传动轮组件传动连接，夹持动力组件还能够与从机械臂连接。开合组件在工作范围内开合并通过传动轮组件驱动夹持动力组件，进而控制从机械臂执行对应的开合动作，夹持动力组件根据从机械臂的夹持力产生对应的夹持力矩，夹持动力组件输出对应的夹持力矩并通过传动轮组件带动开合组件产生打开趋势或者闭合趋势。本实用新型专利技术还涉及包括上述主手夹持关节的主操作手和手术机器人，能够实现夹持力的反馈。夹持力的反馈。夹持力的反馈。

【技术实现步骤摘要】
主手夹持关节、主操作手以及手术机器人


[0001]本技术涉及医疗器械
，特别是涉及主手夹持关节、主操作手以及手术机器人。

技术介绍

[0002]手术机器人在外科手术过程中能够辅助医生进行更精准的操作。在使用手术机器人的外壳手术过程中，医生需要将注册探针、手术器械(比如手术刀、缝合结构)等末端工具根据当前手术进程的需要安装到手术机器人的从机械臂，然后医生操作手术机器人的主操作手，从机械臂在主操作手的控制下执行相应的操作。在目前机器人手术中，医生操作的主操作手没有夹持力反馈，从而医生无法感知从机械臂对手术器械的夹持力，一方面会增加医生的操作时间，另一方面会加速磨损手术器械，减少其使用寿命。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对一般的主操作手无法反馈夹持力的问题，提供一种能够实现夹持力反馈的主手夹持关节、主操作手以及手术机器人。
[0004]一种主手夹持关节，包括：
[0005]基座；
[0006]开合组件，活动设置于所述基座，所述开合组件能够在工作范围内开合；
[0007]传动轮组件，转动设置于所述基座，所述传动轮组件与所述开合组件传动连接；
[0008]夹持动力组件，固定设置于所述基座，所述夹持动力组件与所述传动轮组件传动连接，所述夹持动力组件还能够与从机械臂连接；
[0009]所述传动轮组件和所述夹持动力组件中的至少一者包括有位置传感器，所述位置传感器能够与手术机器人中的控制器连接，所述开合组件在工作范围内开合并通过所述传动轮组件驱动所述夹持动力组件，进而控制从机械臂执行对应的开合动作，所述夹持动力组件根据从机械臂的夹持力产生对应的夹持力矩，所述夹持动力组件输出对应的夹持力矩并通过所述传动轮组件带动所述开合组件产生打开趋势或者闭合趋势。
[0010]在其中一个实施例中，所述开合组件包括第一夹片、第二夹片、第一指套和第二指套；所述第一夹片和所述第二夹片分别转动设置于所述基座，所述第一指套和所述第二指套分别设置于所述第一夹片和所述第二夹片；所述第一夹片与所述传动轮组件传动连接，所述第一夹片和所述第二夹片保持角度相同、方向相反的同步转动。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一夹片的一端和所述第二夹片的一端分别转动设置于所述基座，所述第一夹片靠近转动中心的一端和所述第二夹片靠近转动中心的一端之间通过齿面耦合的方式进行传动；所述第一夹片远离转动中心的一端设置弯向转动中心的圆弧段，所述圆弧段通过绳传动的方式与所述传动轮组件传动配合。
[0012]在其中一个实施例中，所述传动轮组件包括中间轮和主动轮，所述中间轮转动设置于所述基座，所述中间轮与所述开合组件传动连接，所述主动轮与所述夹持动力组件的
输出轴固定连接；所述中间轮和所述主动轮传动连接，所述中间轮和所述主动轮之间的传动比小于1。
[0013]在其中一个实施例中，所述传动轮组件包括传动轴，所述传动轴转动设置于所述基座，所述中间轮固定设置于所述传动轴；所述传动轴上开设有螺纹槽，所述螺纹槽允许传动绳缠绕，所述传动轴通过所述螺纹槽与所述开合组件以绳传动的方式传动连接；所述中间轮固定设置于所述传动轴的一端；所述传动轮组件还包括第一位置传感器，所述第一位置传感器设置于所述传动轴远离所述中间轮的一端，所述第一位置传感器用于检测所述传动轴的转角，所述第一位置传感器能够与手术机器人中的控制器连接。
[0014]在其中一个实施例中，所述夹持动力组件包括夹持电机，所述夹持电机固定设置于所述基座，所述主动轮固定设置于所述夹持电机的转轴；所述主动轮通过绳传动的方式与所述中间轮传动连接；所述夹持电机还能够与从机械臂连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述夹持电机的外壳固定设置于所述基座，所述夹持电机的外壳嵌入所述基座内；所述夹持动力组件还包括第二位置传感器，所述第二位置传感器设置于所述夹持电机的转轴，所述第二位置传感器能够与手术机器人中的控制器连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述传动轮组件和所述夹持动力组件间隔设置于所述基座，所述开合组件设置于所述传动轮组件和所述夹持动力组件之间。
[0017]一种主操作手，包括第一转动关节、第二转动关节、第三转动关节、第四转动关节和上述各个实施例中任一项所述的主手夹持关节；所述第二转动关节转动设置于所述第一转动关节，所述第三转动关节转动设置于所述第二转动关节，所述第四转动关节转动设置于所述第三转动关节，所述主手夹持关节转动设置于所述第四转动关节；所述第一转动关节、所述第二转动关节、所述第三转动关节和所述第四转动关节的转动中心相交于一点。
[0018]一种手术机器人，包括从机械臂、内窥镜图像系统以及上述实施例中所述的主操作手，所述主操作手与所述从机械臂连接，所述内窥镜图像系统用于显示手术区域的图像。
[0019]上述主手夹持关节、主操作手以及手术机器人中，开合组件、传动轮组件和夹持动力组件顺次传动连接，通过夹持动力组件和传动轮组件能够将从机械臂的夹持力反馈到开合组件，进而进行手术的医生能够准确的感知从机械臂的夹持力大小。医生通过夹持力的变化就可以判断手术的执行状态，便于手术医生随时调整通过主操作手施加的夹持力，从而更高效地执行手术动作，也有一种更真实的手术操作体验，同时保证了从机械臂内的零部件在正常载荷内工作，有利于延长手术机器人的使用寿命。
附图说明
[0020]图1为本技术一实施例提供的主操作手第一立体结构示意图；
[0021]图2为本技术一实施例提供的主操作手第二立体结构示意图；
[0022]图3为本技术一实施例提供的主操作手平面结构示意图；
[0023]图4为图3中A
‑
A截面结构示意图；
[0024]图5为本技术一实施例提供的第一夹片与圆弧段立体结构示意图；
[0025]图6为本技术一实施例提供的主操作手立体结构示意图。
[0026]其中：10、主操作手；100、主手夹持关节；110、基座；120、开合组件； 121、第一夹片；122、第二夹片；123、第一指套；124、第二指套；125、圆弧段；126、第一预紧螺柱；130、传
动轮组件；131、传动轴；132、中间轮；133、螺纹槽；134、第二预紧螺柱；135、第一位置传感器；140、夹持动力组件；141、夹持电机；142、主动轮；150、第一钢丝绳；160、第二钢丝绳；200、第一转动关节；300、第二转动关节；400、第三转动关节；500、第四转动关节。
具体实施方式
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主手夹持关节，其特征在于，包括：基座；开合组件，活动设置于所述基座，所述开合组件能够在工作范围内开合；传动轮组件，转动设置于所述基座，所述传动轮组件与所述开合组件传动连接；夹持动力组件，固定设置于所述基座，所述夹持动力组件与所述传动轮组件传动连接，所述夹持动力组件还能够与从机械臂连接；所述传动轮组件和所述夹持动力组件中的至少一者包括有位置传感器，所述位置传感器能够与手术机器人中的控制器连接，所述开合组件在工作范围内开合并通过所述传动轮组件驱动所述夹持动力组件，进而控制从机械臂执行对应的开合动作，所述夹持动力组件根据从机械臂的夹持力产生对应的夹持力矩，所述夹持动力组件输出对应的夹持力矩并通过所述传动轮组件带动所述开合组件产生打开趋势或者闭合趋势。2.根据权利要求1所述的主手夹持关节，其特征在于，所述开合组件包括第一夹片、第二夹片、第一指套和第二指套；所述第一夹片和所述第二夹片分别转动设置于所述基座，所述第一指套和所述第二指套分别设置于所述第一夹片和所述第二夹片；所述第一夹片与所述传动轮组件传动连接，所述第一夹片和所述第二夹片保持角度相同、方向相反的同步转动。3.根据权利要求2所述的主手夹持关节，其特征在于，所述第一夹片的一端和所述第二夹片的一端分别转动设置于所述基座，所述第一夹片靠近转动中心的一端和所述第二夹片靠近转动中心的一端之间通过齿面耦合的方式进行传动；所述第一夹片远离转动中心的一端设置弯向转动中心的圆弧段，所述圆弧段通过绳传动的方式与所述传动轮组件传动配合。4.根据权利要求1所述的主手夹持关节，其特征在于，所述传动轮组件包括中间轮和主动轮，所述中间轮转动设置于所述基座，所述中间轮与所述开合组件传动连接，所述主动轮与所述夹持动力组件的输出轴固定连接；所述中间轮和所述主动轮传动连接，所述中间轮和所述主动轮之间的传动比小于1。5.根据权利要求4所述的主手夹持关节，其特征在于，所述传动轮组件还包括传动轴，所述传动轴转动设置于所述基座，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟明春，焦伟，屈萌，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：