手术执行机构、手术器械及手术机器人制造技术

本发明专利技术涉及手术机器人技术领域，公开了一种手术执行机构、手术器械及手术机器人。手术执行机构包括执行件、腕部组件、执行驱动丝和俯仰驱动丝。腕部组件包括第一连接座和第二连接座，第一连接座上设有第一转轴和第二转轴，执行件转动连接于第一转轴，第一连接座上设有与第二转轴同轴的第一齿结构，第二连接座上设有第三转轴以及第二齿结构，第一齿结构与第二齿结构啮合，第三转轴套设有下导向轮，第二转轴套设有上导向轮；执行驱动丝包括两个执行段，执行段绕设于下导向轮与上导向轮上，两个执行段分别与执行件沿第一转轴径向的两侧连接；俯仰驱动丝用于操纵第一连接座转动。本发明专利技术的执行驱动丝不会被拉扯，延长使用寿命，提高手术的安全性。高手术的安全性。高手术的安全性。

【技术实现步骤摘要】
手术执行机构、手术器械及手术机器人


[0001]本专利技术涉及手术机器人
，尤其涉及一种手术执行机构、手术器械及手术机器人。

技术介绍

[0002]手术机器人在医学领域内得到广泛应用。手术机器人包括患者手术端，患者手术端的台车上设置有若干个手术器械。手术器械用于对患者进行手术操作。
[0003]根据中国专利CN212788689U公开的一种手术器械、从操作设备及手术机器人。手术器械包括位于手术器械远端的末端执行器，末端执行器包括第一支架和第二支架。第一支架上设置有相互平行的第一销和第二销，第一销上设置有第一滑轮组，第二销上设置有第二滑轮组，第二支架通过第二销与第一支架转动连接。末端执行器的夹持部通过第三销转动地设置在第二支架上。末端执行器的驱动缆绳包括第一驱动缆绳、第二对缆绳以及第三对缆绳，第一驱动缆绳的远端连接于第二支架，能够操纵第二支架转动，实现末端执行器的俯仰运动。第二对缆绳实现操纵第一夹持部绕第三销旋转；第三对缆绳实现操纵第二夹持部绕第三销旋转。第二对缆绳与第三对缆绳实现末端执行器的开合和偏航运动。第三对缆绳与第二对缆绳中的缆绳均呈S型绕设在正对设置的第二滑轮组和第一滑轮组上，当第一驱动缆绳操纵第二支架转动时，第三对缆绳(或第二对缆绳)中的缆绳缠绕在第二滑轮组和第一滑轮组上的部分的长度变化，导致缆绳被拉扯，也加剧了缆绳与其他结构的磨损，增加了缆绳变形或断裂的可能性，影响了手术的顺利实施，缩短了手术器械的使用寿命，降低了手术器械在手术时的可靠程度以及手术的安全性，而且在实现俯仰运动时也需要同时补偿第三对缆绳(或第二对缆绳)中的缆绳的长度，增大了手术器械的控制难度。
[0004]基于此，亟需一种手术执行机构、手术器械及手术机器人用来解决如上提到的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种手术执行机构、手术器械及手术机器人，当实现手术执行机构的俯仰自由度时，执行驱动丝不会被拉扯，降低维护成本，延长手术器械的使用寿命，保证手术的顺利实施，提高手术的安全性，降低控制难度。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]手术执行机构，包括：
[0008]执行件；
[0009]腕部组件，包括第一连接座和第二连接座，所述第一连接座上设有相互垂直的第一转轴和第二转轴，所述执行件转动连接于所述第一转轴，所述第二转轴上同轴套设有上导向轮，所述第一连接座上设有与所述第二转轴同轴设置的第一弧形面，所述第一弧形面上设有第一齿结构，所述第二连接座上设有与所述第二转轴平行的第三转轴以及与所述第三转轴同轴设置的第二弧形面，所述第三转轴上同轴套设有下导向轮，所述第二弧形面上
设有第二齿结构，所述第一齿结构与所述第二齿结构啮合，所述第一齿结构与所述第二齿结构的分度圆半径之比和所述上导向轮与所述下导向轮的半径之比相同；
[0010]执行驱动丝，包括两个执行段，所述执行段呈S型绕设于正对设置的所述上导向轮与所述下导向轮上，两个所述执行段位于所述上导向轮与所述下导向轮之间的部分相互平行，两个所述执行段的一端分别与所述执行件沿所述第一转轴径向的两侧连接，两个所述执行段的另一端均穿设于所述第二连接座；
[0011]俯仰驱动丝，连接于所述第一连接座，用于操纵所述第一连接座绕所述第二转轴转动。
[0012]作为手术执行机构的可选技术方案，所述第二连接座上设置有第四转轴，所述第四转轴与所述第三转轴平行设置且位于所述第三转轴远离所述第一连接座的一侧，所述第二连接座上贯通开设有至少两个穿丝孔；
[0013]所述俯仰驱动丝包括两个俯仰段，每个所述俯仰段分别呈S型绕设于所述第三转轴与所述第四转轴上，两个所述俯仰段位于所述第三转轴与所述第四转轴之间的部分错位交叉设置，两个所述俯仰段的一端分别与所述第一连接座位于沿所述第二转轴径向的两侧连接，两个所述俯仰段的另一端分别对应穿设于所述第二连接座上的两个所述穿丝孔。
[0014]作为手术执行机构的可选技术方案，所述第三转轴上活动套设有两个上辅助导向轮，所述第四转轴上活动套设有两个下辅助导向轮，两个所述上辅助导向轮与两个所述下辅助导向轮一一正对设置，所述俯仰段呈S型绕设于正对设置的所述上辅助导向轮与所述下辅助导向轮上。
[0015]作为手术执行机构的可选技术方案，所述第二连接座朝向所述第一连接座的一端开设有容纳槽，至少部分所述下辅助导向轮置于所述容纳槽内，所述容纳槽的槽底壁上开设有所述穿丝孔。
[0016]作为手术执行机构的可选技术方案，所述手术执行机构还包括连接件，所述连接件位于所述第一连接座与所述第二连接座之间，所述连接件的一端连接于所述第二转轴，另一端连接于所述第三转轴。
[0017]作为手术执行机构的可选技术方案，所述第一连接座朝向所述第二连接座的一端凸出设置有两个第一连接耳，所述第二转轴的两端分别连接于两个所述第一连接耳，所述第一连接耳朝向所述第二连接座的端面为所述第一弧形面；和/或，
[0018]所述第二连接座朝向所述第一连接座的一端凸出设置有两个第二连接耳，所述第三转轴的两端分别连接于两个所述第二连接耳，所述第二连接耳朝向所述第一连接座的端面为所述第二弧形面。
[0019]作为手术执行机构的可选技术方案，所述手术执行机构还包括第一保护壳和第二保护壳，所述第一保护壳套设于所述第一连接座的外部，所述第二保护壳套设于所述第二连接座的外部；
[0020]所述第一保护壳朝向所述第二保护壳一端的端面包括首尾相连的两个第一接触弧面和两个第一限位面，所述第一接触弧面与所述第一限位面交替设置，所述第一接触弧面与所述第二转轴同轴设置，且所述第一接触弧面的半径与所述第一齿结构的分度圆半径相同，所述第一限位面与所述第一接触弧面相切；
[0021]所述第二保护壳朝向所述第一保护壳一端的端面包括首尾相连的两个第二接触
弧面和两个第二限位面，所述第二接触弧面与所述第二限位面交替设置，所述第二接触弧面与所述第三转轴同轴设置，且所述第二接触弧面的半径与所述第二齿结构的分度圆半径相同，所述第二限位面与所述第二接触弧面相切；
[0022]所述第一接触弧面与所述第二接触弧面正对接触。
[0023]作为手术执行机构的可选技术方案，所述上导向轮活动套设于所述第二转轴；和/或，所述下导向轮活动套设于所述第三转轴。
[0024]手术器械，包括器械盒、连接杆以及如上所述的手术执行机构，所述器械盒连接于所述连接杆的一端，所述第二连接座连接于所述连接杆的另一端，所述执行驱动丝穿过所述第二连接座并与器械盒内的执行驱动丝轴连接，所述俯仰驱动丝穿过所述第二连接座并与器械盒内的俯仰驱动丝轴连接。
[0025]手术机器人，包括如上所述的手术器械。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供的手术执行机构，其包括执行件、腕部组件、执行驱动丝和俯仰驱动丝。本实施例提供的手术执行机构结构简单，便于生产加工，当俯仰驱动丝操纵第一连接座转动，实现手术执行机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.手术执行机构，其特征在于，包括：执行件(1)；腕部组件(2)，包括第一连接座(21)和第二连接座(22)，所述第一连接座(21)上设有相互垂直的第一转轴(211)和第二转轴(212)，所述执行件(1)转动连接于所述第一转轴(211)，所述第二转轴(212)上同轴套设有上导向轮(214)，所述第一连接座(21)上设有与所述第二转轴(212)同轴设置的第一弧形面，所述第一弧形面上设有第一齿结构(213)，所述第二连接座(22)上设有与所述第二转轴(212)平行的第三转轴(221)以及与所述第三转轴(221)同轴设置的第二弧形面，所述第三转轴(221)上同轴套设有下导向轮(224)，所述第二弧形面上设有第二齿结构(223)，所述第一齿结构(213)与所述第二齿结构(223)啮合，所述第一齿结构(213)与所述第二齿结构(223)的分度圆半径之比和所述上导向轮(214)与所述下导向轮(224)的半径之比相同；执行驱动丝(3)，包括两个执行段(31)，所述执行段(31)呈S型绕设于正对设置的所述上导向轮(214)与所述下导向轮(224)上，两个所述执行段(31)位于所述上导向轮(214)与所述下导向轮(224)之间的部分相互平行，两个所述执行段(31)的一端分别与所述执行件(1)沿所述第一转轴(211)径向的两侧连接，两个所述执行段(31)的另一端均穿设于所述第二连接座(22)；俯仰驱动丝(4)，连接于所述第一连接座(21)，用于操纵所述第一连接座(21)绕所述第二转轴(212)转动。2.根据权利要求1所述的手术执行机构，其特征在于，所述第二连接座(22)上设置有第四转轴(222)，所述第四转轴(222)与所述第三转轴(221)平行设置且位于所述第三转轴(221)远离所述第一连接座(21)的一侧，所述第二连接座(22)上贯通开设有至少两个穿丝孔(227)；所述俯仰驱动丝(4)包括两个俯仰段(41)，每个所述俯仰段(41)分别呈S型绕设于所述第三转轴(221)与所述第四转轴(222)上，两个所述俯仰段(41)位于所述第三转轴(221)与所述第四转轴(222)之间的部分错位交叉设置，两个所述俯仰段(41)的一端分别与所述第一连接座(21)位于沿所述第二转轴(212)径向的两侧连接，两个所述俯仰段(41)的另一端分别对应穿设于所述第二连接座(22)上的两个所述穿丝孔(227)。3.根据权利要求2所述的手术执行机构，其特征在于，所述第三转轴(221)上活动套设有两个上辅助导向轮(23)，所述第四转轴(222)上活动套设有两个下辅助导向轮(24)，两个所述上辅助导向轮(23)与两个所述下辅助导向轮(24)一一正对设置，所述俯仰段(41)呈S型绕设于正对设置的所述上辅助导向轮(23)与所述下辅助导向轮(24)上。4.根据权利要求3所述的手术执行机构，其特征在于，所述第二连接座(22)朝向所述第一连接座(21)的一端开设有容纳槽(226)，至少部分所述下辅助导向轮(24)置于所述容纳槽(226)内，所述容纳槽(226)的槽底壁上开设有两个所述穿丝孔(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，杨英侃，王炳强，王树新，
申请(专利权)人：山东威高手术机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：