快速接头及手术机器人制造技术

本申请提供的一种快速接头及手术机器人，包括第一适配器、第二适配器；第二适配器包括接头套管、亚稳锁套、锁止块以及弹性件；亚稳锁套通过弹性件可滑动套装于接头套管上；亚稳锁套内表面设有凸环；凸环具有坡状面；接头套管上设有保持孔用于保持锁止块；第一适配器、第二适配器在插接和锁止状态下，弹性件对亚稳锁套施加弹性力，使坡状面始终压紧锁止块。如此，消除锁止块与第一适配器间的轴向、径向及周向间隙，在达到快速接头连接并固定目的的同时，消除整个快速接头内由设计、制造公差所引起的间隙，提高穿刺定位精度。提高穿刺定位精度。提高穿刺定位精度。

【技术实现步骤摘要】
快速接头及手术机器人


[0001]本申请涉及医疗器械领域，特别涉及一种快速接头及手术机器人。

技术介绍

[0002]在前列腺穿刺定位导航手术机器人中，通常需要一个快速接头用于快速夹持末端执行器(例如，超声波探头)。在末端执行器上固定一套用于穿刺针定位导航的网格模块，结合超声波实时图像，医生可以快速地定位穿刺位置，如专利CN106999728B。
[0003]快速接头一般包括两个适配器，其中一个适配器固定连接至末端执行器固定座，另一个适配器固定连接至机械臂末端。在使用时，两个适配器快速对接，达到末端执行器固定座与机械臂之间的轴向与周向锁紧固定目的。目前市场上，由海外医疗设备制造商Koelis所生产的MRI融合活检系统在参考液压或气压管路中常见的快速接头滚珠卡套机构，参见CN214213625U、CN103817661A，在此基础上一个适配器上具有半弧形沟槽且外径上设有外六角轴段，另一个适配器上设有与之对应的滚珠且在内径上设有内六角孔段。在装配状态下，滚珠落入至半弧形沟槽中，限制住两适配器之间相对轴向运动；内外六角形特征的啮合限制住两适配之间的相对周向运动，达到固定的目的。
[0004]但是，上述快速接头在应用于穿刺手术机器人时，因配合处需要有相对运动，故在设计及加工时各配合面之间必须以间隙配合的方式留有足够的公差区间。这就导致上述快速接头在锁止后，不可避免地存在配合间隙，稍许的外力便可以在两适配器之间形成相对的轴向、径向和周向晃动，从而引入定位公差，导致穿刺定位的精度差。

技术实现思路

[0005]为解决现有的快速接头在锁止后，不可避免地存在配合间隙，稍许的外力便可以在两适配器之间形成相对的轴向、径向和周向晃动，从而引入定位公差，导致穿刺定位的精度差的问题，本申请通过以下方面提供一种快速接头及手术机器人。
[0006]本申请第一方面提供一种快速接头。所述快速接头包括第一适配器、第二适配器；第二适配器包括接头套管、亚稳锁套、锁止块以及弹性件；亚稳锁套通过弹性件可滑动套装于接头套管上；亚稳锁套内表面设有凸环；凸环具有坡状面；接头套管上设有保持孔用于保持锁止块；第一适配器、第二适配器在插接和锁止状态下，弹性件均对亚稳锁套施加弹性力，使坡状面始终压紧锁止块。
[0007]在一些实施例中，快速接头还包括锁止套管，其中，锁止套管的内表面设有第一螺纹部，第二适配器的外表面对应设有第二螺纹部，第一螺纹部和第二螺纹部构成第一螺纹副；第一适配器、第二适配器在锁止状态下，锁止套管和第二适配器通过第一螺纹副固定连接，且锁止套管与亚稳锁套抵接，以使亚稳锁套由亚稳状态转变为完全稳定状态。
[0008]在一些实施例中，锁止块为滚珠。
[0009]在一些实施例中，第一适配器上设有盲孔；第一适配器、第二适配器在锁止状态下，锁止块部分落入盲孔中。
[0010]在一些实施例中，第一适配器上设有直线槽；直线槽的一端与盲孔连通，使得锁止块可沿直线槽进入盲孔中。
[0011]在一些实施例中，锁止块、盲孔以及保持孔的数量均为至少2个，优选6个。
[0012]在一些实施例中，接头套管具有第一限位部和第二限位部；第一限位部和第二限位部用于限制亚稳锁套沿接头套管轴向滑动的范围；第一适配器、第二适配器在锁止状态下，亚稳锁套的坡状面抵接所述滚珠，凸环的一端通过弹性件抵接于第二限位部。第一适配器、第二适配器在分离状态下，亚稳锁套的一端抵接于第一限位部，不至于滑脱，凸环的一端通过弹性件抵接于第二限位部。
[0013]在一些实施例中，凸环的另一侧为台阶面，弹性件的一端抵接于台阶面，另一端抵接于第二限位部。
[0014]在一些实施例中，亚稳锁套的内表面具有第三螺纹部，接头套管的外表面设有第四螺纹部，第三螺纹部和第四螺纹部构成第二螺纹副；第一适配器、第二适配器在锁止状态下，亚稳锁套与第二适配器通过第二螺纹副固定连接，以使亚稳锁套由亚稳状态转变为完全稳定状态。
[0015]在一些实施例中，接头套管包括末端固定管和保持管；末端固定管的内部轴肩处设有第一锥面；第一适配器、第二适配器锁止状态下，保持管的轴尖与第一锥面抵接，以方便第一适配器插接进入第二适配器。
[0016]本申请第二方面提供一种手术机器人。所述机器人包括本申请第一方面提供的快速接头、末端执行器以及机械臂；第一适配器与末端执行器连接，第二适配器与机械臂连接；或者，第一适配器与机械臂连接，第二适配器与末端执行器连接。
[0017]本申请提供的一种快速接头，在锁止状态下，所述弹性件对亚稳锁套施加弹性力，锁止块与滑动套管的坡状面相切，由此坡状面向锁止块施加一个垂直于切平面的合力F，此合力可分解成一个轴向分力与一个径向分力。其中轴向分力使得锁止块压紧保持管上的保持孔面而消除锁止块与保持孔的轴间间隙。而径向分力使得锁止块压紧第一适配器上的盲孔并且与之相切，从而消除锁止块与第一适配器间的轴向、径向及周向间隙，在达到快速接头连接并固定目的的同时，消除整个快速接头内由设计、制造公差所引起的间隙，提高穿刺定位精度。
附图说明
[0018]图1为目前市场上快速接头滚珠卡套机构的结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的快速接头的等轴测半剖视图；
[0020]图3为本申请实施例提供的快速接头的插接过程示意图。
[0021]图4为锁止块截面形状为四边形时的快速接头在锁止状态下的示例性结构示意图；
[0022]图5为锁止块截面形状为五边形时的快速接头在锁止状态下的示例性结构示意图；
[0023]图6为锁止块截面形状为六边形时的快速接头在锁止状态下的示例性结构示意图。
具体实施方式
[0024]为便于对申请的技术方案进行说明，需要说明的是，本申请中说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“左”、“右”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或方向。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。以下首先在对本申请所涉及到的一些现有技术进行说明。
[0025]Koelis及市场上常见的液压或气压管路快速接头滚珠卡套机构如图1所示：包括公头11、母头12、滚珠13、滑动套管14以及弹簧15。
[0026]由于公头11和母头12在装配插接时，配合处需要有相对运动，故在设计及加工时各配合面之间如滚珠13与滚珠锥孔之间、滚珠13与半圆弧沟槽111之间、内外六角形特征之间、以及滚珠13与第二滑动套管14内径圆柱面之间必须以间隙配合的方式留有足够的公差区间。这就导致公头11和母头12插接后处于锁止状态时，不可避免地存在配合间隙，稍许的外力便可以在公头11和母头12之间形成相对的轴向、径向和周向晃动。此晃动会直接导致固定在末端执行器上的用于穿刺定位导航的网格模块产生晃动，引入定位公差，使得穿刺定位的精度差。使用上述快速接头的穿刺定位导航手术机器人的定位精度为2
‑
3mm，不能满足实际手术过程中对精准穿刺定位的期望。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速接头，包括第一适配器(200)、第二适配器(300)；其特征在于，所述第二适配器(300)包括接头套管(310)、亚稳锁套(320)、锁止块(330)以及弹性件(340)；所述亚稳锁套(320)通过所述弹性件(340)可滑动套装于接头套管(310)上；所述亚稳锁套(320)内表面设有凸环(321)；所述凸环具有坡状面(322)；所述接头套管(310)上设有保持孔(3122)用于保持所述锁止块(330)；所述第一适配器(200)、所述第二适配器(300)在插接和锁止状态下，所述弹性件(340)均对所述亚稳锁套(320)施加弹性力，使所述坡状面(322)始终压紧锁止块(330)。2.根据权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述快速接头还包括锁止套管(350)，其中，所述锁止套管(350)的内表面设有第一螺纹部，所述第二适配器(300)的外表面对应设有第二螺纹部，所述第一螺纹部和所述第二螺纹部构成第一螺纹副(351)；所述第一适配器(200)、所述第二适配器(300)在锁止状态下，所述锁止套管(350)和所述第二适配器(300)通过所述第一螺纹副(351)固定连接，且所述锁止套管(350)与所述亚稳锁套(320)抵接。3.根据权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述锁止块(330)为滚珠。4.根据权利要求1所述的快速接头，其特征在于，所述第一适配器(200)上设有盲孔(221)；所述第一适配器(200)、所述第二适配器(300)在锁止状态下，所述锁止块(330)部分落入所述盲孔(221)中。5.根据权利要求4所述的快速接头，其特征在于，所述第一适配器(200)上设有直线槽(222)；所述直线槽(222)的一端与所述盲孔(221)连通，使得所述锁止块(330)可沿所述直线槽(222)进入所述盲孔(221)中。6.根据权利要求4所述的快速接头，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，
申请(专利权)人：佗道医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：