【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种带有力反馈的手术器械，特别涉及用于微创手术的带有力反馈的手术器械。
技术介绍
1、近年来，随着科学技术的发展以及医学需求的提高，用于辅助实现微创手术的微创手术机器人应运而生并得到了迅速发展，它是集图像系统、控制系统、机构系统等三大系统于一体的现代化医疗设备。机器人微创手术具有很多独特的优点，如较低的组织创伤、较高的手术操作质量、较短的康复时间、更加舒适的手术操作和更强的复杂手术适应能力等。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题
2、现有的微创手术机器人力反馈功能的实现面临诸多的技术困难，特别是工具整体尺寸、力反馈的精度和手术消毒要求等方面的限制。因此，尽管研究者提出了多种力感觉的实现方法，但力感觉技术仍然不能满足临床手术的苛刻要求。现有的用于微创手术的手术器械例如存在如下问题。
3、(1)手术器械缺少力反馈功能，这为手术操作带来很多不利因素，例如会带来潜在的安全性问题、使医生严重依赖于视觉反馈、延长手术操作时间、并且有可能阻碍微创手术机器人在复杂手术中的应用。
4、(2)作为手术器械，其前端的自由度较小，因而无法完成复杂的缝合打结等手术动作。这些问题会造成医生训练的复杂性和长期性，也限制了微创手术在复杂手术中的运用。
5、(3)手术器械的传动系统的摩擦力损耗较大，传动效率仍有提高的空间，且在进行细微动作时，有时无法确保足够的动作精度。
6、本公开的目的在于提供一种带有力反馈的手术器械，其前端的自由度
7、解决技术问题所采用的技术方案
8、根据本公开的实施方式，提供一种带有力反馈的手术器械，其包括：器械头，该器械头用于进行手术动作；力传感器，该力传感器与所述器械头相连接，具有呈圆环状的器械头匹配端以及呈圆环状的操作杆匹配端，并设有多个光栅部，用于检测所述器械头所受到的各方向上的作用力；操作杆，该操作杆的一端与所述力传感器相连接；以及传动装置，该传动装置连接到所述操作杆的另一端，利用绳索传动来驱动所述器械头的动作。
9、进一步地，所述力传感器包括：中心圆柱体；以及多个光纤，该多个光纤设置在在所述中心圆柱体上，每一个所述光纤具备位于头部的光栅部，用于检测光信号，所述器械头匹配端通过支承构件与所述中心圆柱体相连接，用于与所述器械头进行安装和匹配，所述操作杆匹配端通过支承构件与所述中心圆柱体相连接，用于与所述操作杆进行安装和匹配。
10、进一步地，所述光纤的数量为3个。
11、进一步地，多个所述光纤包括中心光纤和圆周面光纤，其中，所述中心光纤设置在所述中心圆柱体的中心轴线上，一个所述圆周面光纤设置在与所述中心圆柱体的中心轴线平行的所述中心圆柱体的圆周表面上，另一个所述圆周面光纤设置在与所述中心圆柱体的中心轴线平行、且与一个所述圆周面光纤错开四分之一圆周的所述中心圆柱体的圆周表面上，所述中心光纤和一个所述圆周面光纤所构成的平面、与所述中心光纤和另一个所述圆周面光纤所构成的平面相垂直。
12、进一步地，多个所述光纤将检测到的光信号传输到信号处理部，经信号处理部转换为力，从而作为力反馈来提供。
13、进一步地，所述光栅部是带有布拉格晶格的光栅。
14、进一步地，所述传动装置包括：绳索，该绳索经由所述操作杆连接到所述器械头，用于使所述器械头进行动作；换向轮组，该换向轮组与所述绳索相连接，用于对所述绳索进行换向；以及多个张紧轮，该多个张紧轮经由所述换向轮组连接有所述绳索，用于对绳索的张紧力进行调整。
15、进一步地，所述换向轮组设置在所述传动装置的中心位置处，多个所述张紧轮围绕所述换向轮组而设置。
16、进一步地，所述多个张紧轮包括3个张紧轮。
17、进一步地，所述换向轮组由朝向多个所述张紧轮的多组换向轮所构成，每一组所述换向轮具备2个换向轮，每一个所述张紧轮具有丝筒，其中，所述绳索通过所述换向轮组连接到每一个所述张紧轮的所述丝筒。
18、进一步地，每个所述换向轮具有供绳索缠绕其中的换向轮槽，所述绳索具有与所述换向轮的所述换向轮槽平行的排布。
19、进一步地，所述换向轮槽的槽深设计为与所述绳索接触的长度至少为所述绳索周长的三分之一。
20、进一步地，所述换向轮槽的槽深等于所述绳索的直径。
21、专利技术的效果
22、根据本公开的带有力反馈的手术器械，其前端的自由度较多，能高精度且实时地探测和反馈手术器械在手术过程中的力，并且能实现可靠、高效的传动。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种带有力反馈的手术器械，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述力传感器包括：
3.如权利要求2所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
4.如权利要求3所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，多个所述光纤包括中心光纤和圆周面光纤，其中，
5.如权利要求2-4的任一项所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
6.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述光栅部是带有布拉格晶格的光栅。
7.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
8.如权利要求7所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
9.如权利要求7所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述多个张紧轮包括3个张紧轮。
10.如权利要求7所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述换向轮组由朝向多个所述张紧轮的多组换向轮所构成，每一组所述换向轮具备2个换向轮，每一个所述张紧轮具有丝筒，其中，
11.如权利要求10所述的带有力反馈的手术器械
12.如权利要求11所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述换向轮槽的槽深设计为与所述绳索接触的长度至少为所述绳索周长的三分之一。
13.如权利要求11所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述换向轮槽的槽深等于所述绳索的直径。
...【技术特征摘要】
1.一种带有力反馈的手术器械，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述力传感器包括：
3.如权利要求2所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
4.如权利要求3所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，多个所述光纤包括中心光纤和圆周面光纤，其中，
5.如权利要求2-4的任一项所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
6.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，所述光栅部是带有布拉格晶格的光栅。
7.如权利要求1所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
8.如权利要求7所述的带有力反馈的手术器械，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：李献杰，马峰，
申请(专利权)人：医达极星医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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