柔性器械驱动装置、柔性器械及手术机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，提供一种柔性器械驱动装置、柔性器械及手术机器人，柔性器械驱动装置包括旋转驱动机构和弯曲驱动机构；旋转驱动机构被配置为能够与柔性器械的柔性主体耦接，用于驱动柔性主体绕柔性主体的纵向中心轴线旋转，旋转驱动机构设有通道孔，通道孔被配置为能够与柔性器械的工作通道对接；弯曲驱动机构被配置为能够与柔性器械的牵引机构耦接，用于驱动牵引机构运动，并带动柔性主体的末端弯曲，弯曲驱动机构安装于旋转驱动机构，旋转驱动机构能够驱动弯曲驱动机构与柔性主体同步旋转。本发明专利技术的柔性器械驱动装置，可以实现柔性器械的弯曲和旋转分离单独或联合控制，达到更好的控制效果。达到更好的控制效果。达到更好的控制效果。

【技术实现步骤摘要】
柔性器械驱动装置、柔性器械及手术机器人


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种柔性器械驱动装置、柔性器械及手术机器人、手术机器人的控制方法和控制装置。

技术介绍

[0002]传统柔性器械经人体自然腔道手术，一般由医生手持柔性支气管镜站立在患者旁侧进行检查及手术的操作，在柔性支气管镜经由鼻腔或口腔等人体自然腔道进入解剖结构的过程中，医生一般需要一手持握柔性支气管镜的控制端，另一手在口部或鼻部的入口端把持柔性支气管镜的柔性主体，通过双手及单臂来实现对柔性支气管镜末端姿态的控制，以便控制柔性支气管镜在人体腔道中行进，并最终达到解剖结构的目标部位。在操作过程中，医生还需要观察可视化界面，实时了解柔性支气管镜末端在人体气道中的位置，以便医生对柔性支气管镜的末端姿态进行判断和调整，这对医生的手眼协调能力提出了较高的要求，而且医生的工作强度也较大。
[0003]为了解决以上问题，现有技术中应用手术机器人对柔性器械进行操作，改手动直接操作柔性器械为间接操作方式。然而，采用机械装置对柔性器械进行远端控制，为了使柔性器械在人体自然腔道内准确、稳定地行进至病灶位置，对柔性器械驱动装置的控制准确度提出了更高的要求。
[0004]现有柔性器械驱动装置能够驱动柔性器械绕自身长度方向轴线旋转，以及驱动柔性器械的末端弯曲，从而实现调整柔性器械的末端姿态。然而，现有柔性器械驱动装置的结构复杂，柔性器械末端的旋转运动和弯曲运动存在相互干扰，导致对柔性器械末端姿态的控制效果不佳，控制准确度难以满足要求。
专利技术内容
[0005]本专利技术提供一种柔性器械驱动装置、柔性器械及手术机器人、手术机器人的控制方法和控制装置，用以解决现有技术中的柔性器械驱动装置的结构复杂，柔性器械末端的旋转运动和弯曲运动存在相互干扰，导致对柔性器械末端姿态的控制效果不佳，控制准确度难以满足要求的问题。
[0006]本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，包括：旋转驱动机构，被配置为能够与柔性器械的柔性主体耦接，用于驱动所述柔性主体绕所述柔性主体的纵向中心轴线旋转，所述旋转驱动机构设有通道孔，所述通道孔被配置为能够与所述柔性器械的工作通道对接；弯曲驱动机构，被配置为能够与所述柔性器械的牵引机构耦接，用于驱动所述牵引机构运动，并带动所述柔性主体的末端弯曲，所述弯曲驱动机构安装于所述旋转驱动机构，所述旋转驱动机构能够驱动所述弯曲驱动机构与所述柔性主体同步旋转；其中，所述柔性主体的末端为所述柔性主体沿自身延伸方向远离所述弯曲驱动机构的一端。
[0007]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述旋转驱动机构包括：第一驱动件、安装件以及设置于所述安装件外周的旋转传动件；所述第一驱动件的输出端与所述旋转传动
件耦接，以驱动所述旋转传动件旋转，所述旋转传动件旋转带动所述安装件旋转，所述安装件被配置为能够与所述柔性主体连接；所述弯曲驱动机构安装于所述安装件，所述安装件旋转带动所述弯曲驱动机构和所述柔性主体同步旋转。
[0008]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述柔性器械驱动装置还包括：角度检测机构，用于检测所述安装件的转动角度。
[0009]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述角度检测机构包括角度检测组件和信号检测轮；所述旋转驱动机构还包括旋转驱动齿轮；所述旋转驱动齿轮包括同轴设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述旋转传动件啮合，所述第二齿轮与所述信号检测轮啮合，所述角度检测组件用于检测所述信号检测轮的转动角度。
[0010]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述第一齿轮与所述旋转传动件的传动比和所述第二齿轮与所述信号检测轮的传动比相等。
[0011]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述通道孔的中心轴线与所述安装件的旋转中心轴线重合。
[0012]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述旋转驱动机构还包括：所述旋转驱动机构还包括：第一连接件，设于所述安装件的一侧，并位于所述安装件的旋转中心轴线的相对两侧，所述第一连接件被配置为能够与所述柔性主体靠近所述弯曲驱动机构的首端可拆卸连接。
[0013]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述弯曲驱动机构包括：第二驱动件；弯曲传动件，与所述第二驱动件的输出端耦接，所述弯曲传动件被配置为能够与所述牵引机构耦接，所述第二驱动件能够驱动所述弯曲传动件旋转，以带动所述牵引机构运动。
[0014]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述弯曲驱动机构还包括角度限位组件，所述角度限位组件用于对所述弯曲传动件的旋转角度限位。
[0015]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述角度限位组件包括限位传感器，所述限位传感器相邻于所述弯曲传动件设置；所述弯曲传动件设置有触发部，所述触发部被配置为在所述弯曲传动件旋转至限位角度时触发所述限位传感器。
[0016]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述弯曲传动件设有第一卡接部，所述第一卡接部被配置为能够与所述柔性器械的所述牵引机构卡接。
[0017]根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述通道孔的端口处设有凸台结构，所述凸台结构被配置为能够与所述工作通道的端部密封连接。根据本专利技术提供一种柔性器械驱动装置，所述柔性器械驱动装置还包括：第一信号接口，被配置为能够与所述柔性器械的第二信号接口电连接。
[0018]本专利技术还提供一种柔性器械，包括：接口装置，被配置为能够与上述任一项所述的柔性器械驱动装置耦接；柔性主体，首端连接于所述接口装置，末端朝向远离所述接口装置的方向延伸，所述柔性主体内构造有所述工作通道。
[0019]根据本专利技术提供一种柔性器械，所述接口装置包括牵引机构；所述牵引机构包括：缠绕轮，被配置为能够与所述柔性器械驱动装置的弯曲驱动机构耦接，并能够在所述弯曲驱动机构的驱动下转动；传动绳组件，第一部分缠绕于所述缠绕轮的外周，第二部分沿所述柔性主体的延伸方向延伸且与所述柔性主体的末端连接；所述缠绕轮旋转，能够带动所述传动绳组件收缩或伸长，以牵引所述柔性主体的末端运动，并使所述柔性主体的末端朝向
所述传动绳组件的收缩方向弯曲。
[0020]根据本专利技术提供一种柔性器械，所述传动绳组件包括：第一传动绳，一端与所述缠绕轮连接，另一端与所述柔性主体的末端的第一位置连接；第二传动绳，一端与所述缠绕轮连接，另一端与所述柔性主体的末端的第二位置连接；其中，所述第一传动绳的一端与所述第二传动绳的一端沿所述缠绕轮的轴向依次分布，所述第一位置和所述第二位置分设于所述柔性主体的中心轴线的相对两侧。根据本专利技术提供一种柔性器械，所述第一传动绳沿所述缠绕轮的周向以第一方向缠绕，所述第二传动绳沿所述缠绕轮的周向以第二方向缠绕，所述第一方向和所述第二方向的方向相反；在所述缠绕轮以所述第一方向转动的情况下，所述第一传动绳伸长，所述第二传动绳收缩，所述柔性主体朝向所述第二传动绳的方向弯曲；在所述缠绕轮以所述第二方向转动的情况下，所述第二传动绳伸长，所述第一传动绳收缩，所述柔性主体朝向所述第一传动绳的方向弯曲。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性器械驱动装置，其特征在于，包括：旋转驱动机构，被配置为能够与柔性器械的柔性主体耦接，用于驱动所述柔性主体绕所述柔性主体的纵向中心轴线旋转，所述旋转驱动机构设有通道孔，所述通道孔被配置为能够与所述柔性器械的工作通道对接；弯曲驱动机构，被配置为能够与所述柔性器械的牵引机构耦接，用于驱动所述牵引机构运动，并带动所述柔性主体的末端弯曲，所述弯曲驱动机构安装于所述旋转驱动机构，所述旋转驱动机构能够驱动所述弯曲驱动机构与所述柔性主体同步旋转；其中，所述柔性主体的末端为所述柔性主体沿自身延伸方向远离所述弯曲驱动机构的一端。2.根据权利要求1所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：第一驱动件、安装件以及设置于所述安装件外周的旋转传动件；所述第一驱动件的输出端与所述旋转传动件耦接，以驱动所述旋转传动件旋转，所述旋转传动件旋转带动所述安装件旋转，所述安装件被配置为能够与所述柔性主体连接；所述弯曲驱动机构安装于所述安装件，所述安装件旋转带动所述弯曲驱动机构和所述柔性主体同步旋转。3.根据权利要求2所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述柔性器械驱动装置还包括：角度检测机构，用于检测所述安装件的转动角度。4.根据权利要求3所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述角度检测机构包括角度检测组件和信号检测轮；所述旋转驱动机构还包括旋转驱动齿轮；所述旋转驱动齿轮包括同轴设置的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述旋转传动件啮合，所述第二齿轮与所述信号检测轮啮合，所述角度检测组件用于检测所述信号检测轮的转动角度。5.根据权利要求4所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述第一齿轮与所述旋转传动件的传动比和所述第二齿轮与所述信号检测轮的传动比相等。6.根据权利要求2所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述通道孔的中心轴线与所述安装件的旋转中心轴线重合。7.根据权利要求6所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述旋转驱动机构还包括：第一连接件，设于所述安装件的一侧，并位于所述安装件的旋转中心轴线的相对两侧，所述第一连接件被配置为能够与所述柔性主体靠近所述弯曲驱动机构的首端可拆卸连接。8.根据权利要求2所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述弯曲驱动机构包括：第二驱动件；弯曲传动件，与所述第二驱动件的输出端耦接，所述弯曲传动件被配置为能够与所述牵引机构耦接，所述第二驱动件能够驱动所述弯曲传动件旋转，以带动所述牵引机构运动。9.根据权利要求8所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述弯曲驱动机构还包括角度限位组件，所述角度限位组件用于对所述弯曲传动件的旋转角度限位。10.根据权利要求9所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述角度限位组件包括限位传感器，所述限位传感器相邻于所述弯曲传动件设置；所述弯曲传动件设置有触发部，所述触发部被配置为在所述弯曲传动件旋转至限位角度时触发所述限位传感器。
11.根据权利要求8所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述弯曲传动件设有第一卡接部，所述第一卡接部被配置为能够与所述柔性器械的所述牵引机构卡接。12.根据权利要求1至11任一项所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述通道孔的端口处设有凸台结构，所述凸台结构被配置为能够与所述工作通道的端部密封连接。13.根据权利要求1至11任一项所述的柔性器械驱动装置，其特征在于，所述柔性器械驱动装置还包括：第一信号接口，被配置为能够与所述柔性器械的第二信号接口电连接。14.一种柔性器械，其特征在于，包括：接口装置，被配置为能够与权利要求1至13任一项所述的柔性器械驱动装置耦接；柔性主体，首端连接于所述接口装置，末端朝向远离所述接口装置的方向延伸，所述柔性主体内构造有所述工作通道。15.根据权利要求14所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，
申请(专利权)人：上海优医基医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：