一种微创手术机器人的柔性终端器械，本发明专利技术涉及微创手术技术领域。本发明专利技术为了解决现有技术中柔性连续体终端手术器械负载能力较低，柔性连续体器械刚度不佳且连续体动作范围不足等问题。本发明专利技术包括组织钳器械安装组件和组织钳连续体组件；组织钳连续体组件安装在组织钳器械安装组件的器械直管上，组织钳连续体组件包括钳头安装盘、多个导丝盘、连续体底盘和四个导丝，导丝在运动过程中与钳头安装盘、导丝盘和连续体底盘产生接触，实现组织钳连续体组件的旋转及弯曲动作进而执行手术操作。本发明专利技术用于微创手术。明用于微创手术。明用于微创手术。
【技术实现步骤摘要】
一种微创手术机器人的柔性终端器械
[0001]本专利技术涉及微创手术
，具体涉及一种微创手术机器人的柔性终端器械
技术介绍
[0002]现代科技不断发展，同时医疗技术也在不断进步。随着临床经验的丰富和科技水平的提高，国内外近年来提出了单孔腹腔镜外科手术的概念，而与多孔腹腔镜手术相比，单孔微创手术具有创伤进一步缩小、术后不留疤痕、病人康复快并且感染率低等独特优势，具有柔性的多自由度微创手术器械也便成为了研究的热点。
[0003]随着微创手术得到越来越广泛的应用，连续体机器人在人体腔道介入微创手术中，因其结构紧凑小巧、柔顺度高等特性，相比于传统的刚性手术器械具备较大的优越性，能够适应复杂腔道并精准定位病灶位置。现有的柔性连续体终端手术器械则存在负载能力较低，柔性连续体器械刚度不佳，且连续体动作范围不足等问题，临床上对一种具有强负载能力，且具有大运动范围的柔性连续体终端手术器械有强烈的需求，因此亟需提供一种微创手术机器人的柔性终端器械。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中柔性连续体终端手术器械负载能力较低，柔性连续体器械刚度不佳且连续体动作范围不足等问题，进而提供一种微创手术机器人的柔性终端器械。
[0005]本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：一种微创手术机器人的柔性终端器械，包括组织钳器械安装组件和组织钳连续体组件；所述组织钳连续体组件安装在组织钳器械安装组件的器械直管上，所述组织钳连续体组件包括钳头安装盘、多个导丝盘、连续体底盘和四根导丝，所述导丝在运动过程中与钳头安装盘、导丝盘和连续体底盘产生接触，实现组织钳连续体组件的旋转及弯曲动作进而执行手术操作。
[0006]进一步地，所述组织钳连续体组件还包括弹簧钢管、钢丝和和拉伸杆；所述钳头安装盘安装在弹簧钢管的前端，所述连续体底盘安装在弹簧钢管的后端，多个导丝盘由前至后依次套装在弹簧钢管上，且导丝盘位于钳头安装盘与连续体底盘之间，所述连续体底盘安装在器械直管上，四根导丝呈圆周均匀分布在钢丝的外部；
[0007]所述钢丝的一端和拉伸杆连接，钢丝的另一端依次穿过弹簧钢管、连续体底盘和器械直管，所述导丝的一端和钳头安装盘连接，导丝的另一端依次穿过导丝盘、连续体底盘和器械直管，所述钳头安装盘上安装有手术钳组件，所述手术钳组件的末端和拉伸杆连接。
[0008]进一步地，所述钢丝外部穿有第一钢丝弹簧和第二钢丝弹簧，所述第一钢丝弹簧安装在器械直管内部，所述第二钢丝弹簧安装在弹簧钢管内部，每个所述导丝外部均穿有导丝弹簧，所述导丝弹簧安装在器械直管内部。
[0009]进一步地，所述器械直管和连续体底盘连接的一端通过四轴激光切割加工有一段器械直管螺旋切口，所述器械直管由镍钛合金制成。
[0010]进一步地，所述弹簧钢管通过四轴激光切割整体加工有弹簧钢管螺旋切口，所述弹簧钢管由镍钛合金制成，所述弹簧钢管的两端加工有安装切口。
[0011]进一步地，所述导丝盘是空心柱体，且导丝盘内设有环形凸台，所述环形凸台上沿圆周方向均布设有四个导丝盘导丝孔。
[0012]进一步地，所述导丝盘的端面对称设有两个圆弧导丝盘斜面，两个导丝盘斜面之间通过两个导丝盘弧面连接，所述导丝盘一端的两个导丝盘弧面的中心连线与另一端的两个导丝盘弧面的中心连线垂直，相邻两个导丝盘之间相对的导丝盘弧面相互接触，两个导丝盘之间的导丝盘弧面接触后，其相对的两个导丝盘斜面组成一个梭形导丝盘间隙斜面。
[0013]进一步地，所述钳头安装盘的一端对称设有两个圆弧钳头安装盘斜面，两个钳头安装盘斜面之间通过两个钳头安装盘弧面连接，所述钳头安装盘内设有环形凸台，所述环形凸台上沿圆周方向均布设有四个钳头安装盘导丝孔，所述钳头安装盘的中心设有拉伸杆过孔，所述钳头安装盘弧面与相邻导丝盘上的导丝盘弧面相互接触。
[0014]进一步地，所述连续体底盘一端对称设有两个圆弧连续体底盘斜面，两个连续体底盘斜面之间通过两个连续体底盘弧面连接，所述连续体底盘内设有环形凸台，所述环形凸台上沿圆周方向均布设有四个连续体底盘导丝孔，所述连续体底盘的中心设有钢丝过孔，所述连续体底盘弧面与相邻导丝盘上的导丝盘弧面相互接触。
[0015]进一步地，所述组织钳器械安装组件还包括安装板本体、导向轴套和回转关节；所述器械直管通过导向轴套转动连接在安装板本体上，所述器械直管伸出安装板本体的一端连接有回转关节，所述回转关节通过钢丝挡圈固定，所述回转关节和所述钢丝挡圈间设置有管塞。
[0016]本专利技术具有以下有益技术效果：
[0017]本专利技术采用的导丝经回转关节，进入器械直管，依次穿过导丝弹簧、连续体底盘和多个导丝盘，最后固定在钳头安装盘内部，导丝在运动过程中会与钳头安装盘、导丝盘和连续体底盘产生接触，接触过程中产生的力会迫使柔性连续体手术器械产生弯曲，实现组织钳连续体组件旋转及弯曲动作，相邻两个导丝盘之间相对的导丝盘弧面相互接触，两个导丝盘之间的导丝盘弧面接触后，相对两个导丝盘斜面组成一个梭形导丝盘间隙斜面，导丝盘间隙斜面形成柔性单元，此种柔性连续体器械动作范围广泛。
[0018]本专利技术采用的弹簧钢管激光切割螺旋切口，保证连续体弯曲刚度，弹簧钢管具有较强的扭矩，有效的防止连续体非操作性转动，进而加大连续体整体负载，器械直管局部激光切割螺旋切口，单根直管能确保连续体整体强度和精度，局部可弹性弯曲，加大连续体终端器械操作范围。
[0019]本专利技术结构精巧，可在人体极其复杂腔道内，控制柔性手术终端器械，实现精准的、安全可靠的手术效果，且解决柔性连续体手术终端器械负载小、活动范围不足等问题，在柔性手术器械中有广泛的应用。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术的内部结构示意图；
[0022]图3是弹簧钢管的布置示意图；
[0023]图4是图2的A位置局部放大图；
[0024]图5是弹簧钢管的结构示意图；
[0025]图6是弹簧钢管的弯曲示意图；
[0026]图7是弹簧钢管的剖视图；
[0027]图8是器械直管的结构示意图之一；
[0028]图9是器械直管的结构示意图之二；
[0029]图10是本专利技术的柔性连续体弯曲示意图之一；
[0030]图11是本专利技术的柔性连续体弯曲示意图之二；
[0031]图12是器械直管的剖视图；
[0032]图13是图12的B位置局部放大图；
[0033]图14是组织钳器械安装组件的结构示意图；
[0034]图15是组织钳器械安装组件的剖视图；
[0035]图16是图1的C位置局部放大图；
[0036]图17是钳头安装盘的结构示意图；
[0037]图18是导丝盘的结构示意图；
[0038]图19是连续体底盘的结构示意图；
[0039]图中，13、组织钳器械安装组件；1301、安装板本体；1302、器械直管；1302
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：包括组织钳器械安装组件(13)和组织钳连续体组件(14)；所述组织钳连续体组件(14)安装在组织钳器械安装组件(13)的器械直管(1302)上，所述组织钳连续体组件(14)包括钳头安装盘(1401)、多个导丝盘(1402)、连续体底盘(1404)和四根导丝(1408)，所述导丝(1408)在运动过程中与钳头安装盘(1401)、导丝盘(1402)和连续体底盘(1404)产生接触，实现组织钳连续体组件(14)的旋转及弯曲动作进而执行手术操作。2.根据权利要求1所述的一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：所述组织钳连续体组件(14)还包括弹簧钢管(1403)、钢丝(1405)和和拉伸杆(1411)；所述钳头安装盘(1401)安装在弹簧钢管(1403)的前端，所述连续体底盘(1404)安装在弹簧钢管(1403)的后端，多个导丝盘(1402)由前至后依次套装在弹簧钢管(1403)上，且导丝盘(1402)位于钳头安装盘(1401)与连续体底盘(1404)之间，所述连续体底盘(1404)安装在器械直管(1302)上，四根导丝(1408)呈圆周均匀分布在钢丝(1405)的外部；所述钢丝(1405)的一端和拉伸杆(1411)连接，钢丝(1405)的另一端依次穿过弹簧钢管(1403)、连续体底盘(1404)和器械直管(1302)，所述导丝(1408)的一端和钳头安装盘(1401)连接，导丝(1408)的另一端依次穿过导丝盘(1402)、连续体底盘(1404)和器械直管(1302)，所述钳头安装盘(1401)上安装有手术钳组件(1410)，所述手术钳组件(1410)的末端和拉伸杆(1411)连接。3.根据权利要求2所述的一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：所述钢丝(1405)外部穿有第一钢丝弹簧(1406)和第二钢丝弹簧(1409)，所述第一钢丝弹簧(1406)安装在器械直管(1302)内部，所述第二钢丝弹簧(1409)安装在弹簧钢管(1403)内部，每个所述导丝(1408)外部均穿有导丝弹簧(1407)，所述导丝弹簧(1407)安装在器械直管(1302)内部。4.根据权利要求1所述的一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：所述器械直管(1302)和连续体底盘(1404)连接的一端通过四轴激光切割加工有一段器械直管螺旋切口(1302
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1)，所述器械直管(1302)由镍钛合金制成。5.根据权利要求2所述的一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：所述弹簧钢管(1403)通过四轴激光切割整体加工有弹簧钢管螺旋切口(1403
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1)，所述弹簧钢管(1403)由镍钛合金制成，所述弹簧钢管(1403)的两端加工有安装切口(1403
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2)。6.根据权利要求2所述的一种微创手术机器人的柔性终端器械，其特征在于：所述导丝盘(1402)是空心柱体，且导丝盘(1402)内设有环形凸台(1402
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1)，所述环形凸台(1402
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1)上沿圆周方向均布设有四个导丝盘导丝孔(1402
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【专利技术属性】
技术研发人员：高永卓，杜志江，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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