外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人制造技术

本申请公开了一种外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人，包括底板，所述底板上活动设有用于耦合手术器械的转接头，所述底板上还安装有带动所述转接头升降的杠杆机构，所述杠杆机构输出端通过耦合机构与所述转接头连接且输入端通过升降机构实现垂向位移输入，其中所述杠杆机构的转动支点位于所述转接头和所述升降机构之间的位置。本申请实施例中，采用上述的外科手术器械驱动机构，特别是当杠杆机构的输入端与输出端与其转动支点的力臂长度接近时，其杠杆输入、输出端的转动行程接近，大大减小了整体结构的厚度尺寸，同时杠杆结构的输出端与转接头采用环形凹槽与滑动件配合的耦接方式，使得传动精度更高，有利于保证手术效果。于保证手术效果。于保证手术效果。

【技术实现步骤摘要】
外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人
[0001]本申请是于2022年2月15日提交的名称为“外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人”的中国专利申请202210137095.6的分案申请。


[0002]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人。

技术介绍

[0003]微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。然而，微创手术中微创器械由于受到切口大小的限制，手术操作难度大为增加，且医生在长时间手术过程中的疲劳、颤抖等动作会被放大，这成为制约微创手术技术发展的关键因素。随着机器人技术的发展，一种可以克服缺点、继承优点的微创医疗领域新技术——微创手术机器人技术应运而生。
[0004]在机器人辅助微创外科手术过程中，通常通过套管建立专用通道，医生借助细长的微创手术器械进入该专用通道内，从而在人体腹腔内实施手术操作任务。微创手术器械中，超声刀是一种新型的手术用切割止血设备，由主机、手柄连接线、换能器、刀头、脚踏板等主要部件组成，主机将50Hz或60Hz的电流转换成55.5kHz的高频交流电，通过连接导线传给换能器。换能器内有几组压电晶体，压电晶体在高频电流的作用下产生同频振荡，也就是说将高频电能转换成高频机械能。然后通过机械装置将其传导至刀头，使金属刀头以超声频率进行机械振荡。大功率的超声波能够使与刀头接触的组织细胞在瞬间水分气化，蛋白质氢键断裂，细胞崩解，从而切开组织，由机械振动引起的摩擦热能在切开组织的同时进行凝固止血。
[0005]授权公告号为CN106659543B的中国专利技术专利中，公开了一种用于微创手术机器人的外科手术器械的力传递机构，包括蜗杆传动装置、杠杆臂以及致动元件，该杠杆臂包括位于该杠杆臂的第一端处的从动构件，该从动构件接合该蜗杆传动装置并且被构造成由该蜗杆传动装置驱动。该致动元件连接到该杠杆臂，该致动元件被构造成传递力以致动该外科手术器械的末端执行器。该蜗杆传动装置的旋转运动经由该杠杆臂使该致动元件具有平移运动。手术器械末端钳口可以是具有枢转钳口的超声刀，该枢转钳口被构造成将组织夹紧在钳口上。
[0006]然而，上述用于微创手术机器人的外科手术器械的力传递机构存在以下技术缺陷：
[0007]1、钳口和枢转钳口需要具备一定的开合角度，也就要求致动元件需要具有一定的垂直运动行程，而该致动元件位于杠杆臂的中部，就会造成从动构件的运动行程大(例如从动构件运动1cm，致动元件才运动0.2cm)，进而导致超声刀器械盒的竖向结构尺寸过大，不符合小型化的技术需求；
[0008]2、该超声刀器械盒的底盘是特殊布置的，只能适用于该超声刀，无法适用于其他的手术器械，且其他手术器械的底盘也无法适用于该超声刀，因此需要重新开模，造成生产成本高；
[0009]3、该超声刀使用耦接器将致动元件与杠杆相连，耦接器包括凸缘，这些凸缘限定凸缘之间的凹陷，杠杆的第二端包括设置在凹陷内的突起，以将第二端连接到耦接器，但是第二端整个包裹住凸缘的结构无法直接形成，必须将其做成两个部件，通过上下方向的装配来完成，提高了生产成本，并且在耦接器上下运动时，第二端还会绕着杠杆支点旋转运动，因此会很容易产生干涉。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种外科手术器械驱动机构、超声刀及微创手术机器人，解决了现有超声刀器械盒的竖向结构尺寸过大、适用性不佳、结构复杂以及生产成本高的问题。
[0011]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现。
[0012]首先，本申请提供了一种外科手术器械驱动机构，包括底板，所述底板上活动设有用于耦合手术器械的转接头以及用于驱动所述转接头自转的转动机构，所述底板顶部一侧安装设有上安装板，所述底板与所述上安装板之间设有供所述转接头实现升降的杠杆机构，所述杠杆机构输出端通过耦合机构与所述转接头连接且输入端通过升降机构实现垂向位移输入。
[0013]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述转动机构包括：
[0014]旋转齿轮，转动设置在所述底板上；
[0015]被动齿轮，转动设置在所述底板上且与所述旋转齿轮啮合；
[0016]其中，所述转接头与所述被动齿轮花键连接。
[0017]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述旋转齿轮动力输入端延伸至所述底板远离所述上安装板一侧。
[0018]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述杠杆机构包括：
[0019]轴安装架，设置在所述上安装板靠近所述底板一侧端面中部位置处；
[0020]杠杆轴，固定设置在所述轴安装架上；
[0021]杠杆，转动设置在所述杠杆轴上。
[0022]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述耦合机构包括：
[0023]叉架，设置在所述杠杆机构输出端上；
[0024]环形凹槽，设置在所述转接头外圆端面上；
[0025]滑动件，在所述叉架上对称设有两个且能够在所述环形凹槽内滑动；
[0026]其中，两个所述滑动件分别设置在所述叉架两个分叉端上。
[0027]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述升降机构包括：
[0028]齿部，设置在所述杠杆机构输入端上且呈弧状；
[0029]升降齿轮，转动设置在所述底板与所述上安装板之间；
[0030]其中，所述齿部与所述升降齿轮啮合。
[0031]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述升降齿轮设置在所述底板
与所述上安装板之间远离所述转接头一侧边角位置处，所述杠杆机构输入端向靠近所述升降齿轮一侧偏置。
[0032]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述升降齿轮动力输入端延伸至所述底板远离所述上安装板一侧。
[0033]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，还包括壳体，所述壳体安装设置在所述底板上，所述壳体顶部关于所述转接头对应位置贯通设有用于所述手术器械能源输入的通孔，所述上安装板设置在所述壳体内且与所述底板卡接。
[0034]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述上安装板靠近所述底板一侧端面上设有支撑架，所述支撑架位于所述上安装架靠近所述转接头一侧边角位置处且远离所述上安装板一侧端与所述底板嵌接。
[0035]进一步限定，上述的外科手术器械驱动机构，其中，所述上安装板上贯通设有第一避让孔以及第二避让孔，所述第一避让孔设置在所述转接头对应位置且用于为所述转接头的行程提供空间，所述第二避让孔设置在所述杠杆机构输入端对应位置且用于为所述杠杆机构输入端垂向位移部分提供行程空间。
[0036]其次，本申请提供了一种超声刀，其特征在于，采用如上任一项所述的外科手术器械驱动机构，还包括与所述转接头耦合的细长轴，所述细长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外科手术器械驱动机构，其特征在于，包括底板，所述底板上活动设有用于耦合手术器械的转接头，所述底板上还安装有带动所述转接头升降的杠杆机构，所述杠杆机构输出端通过耦合机构与所述转接头连接且输入端通过升降机构实现垂向位移输入，其中，所述杠杆机构的转动支点位于所述转接头和所述升降机构之间的位置。2.根据权利要求1所述的外科手术器械驱动机构，其特征在于，所述转动支点位于所述杠杆机构长度方向的轮廓投影的非端部的偏置位置，即不位于中点且不位于两端点。3.根据权利要求1所述的外科手术器械驱动机构，其特征在于，所述转接头包括：空心圆柱体，所述圆柱体内部用于耦合所述手术器械；所述圆柱体的侧面间隔设置有两个法兰边，两个所述法兰边之间形成环形凹槽。4.根据权利要求1所述的外科手术器械驱动机构，其特征在于，所述耦合机构包括：叉架，设置在所述杠杆机构输出端上；滑动件，在所述叉架上对称设有两个且能够沿着限定的轨迹滑动；其中，两个所述滑动件分别设置在所述叉架两个分叉端上。5.根据权利要求3或4所述的外科手术器械驱动机构，其特征在于，所述耦合机构的滑动件为圆柱体，且能够在...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：常州唯精医疗机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：