丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台制造技术

本发明专利技术公开了一种丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其底板上集成有钢丝绳辅助装配组件，钢丝绳辅助装配组件包括手术器械末端定位夹紧机构、手术器械腕部定位夹紧机构以及狭长操作杆定位夹紧机构；底板上集成有钢丝绳预紧力加载及测试组件；钢丝绳预紧力加载及测试组件通过多组预紧力加载电机和齿轮传动机构分别与传动箱的对应的线轮的线轮轴传动连接以对对应的钢丝绳施加预紧力。本发明专利技术的辅助装配及测试工装平台通过钢丝绳预紧力加载及测试组件使预紧力加载过程更加平稳顺滑，并利用扭矩传感器更加精确的测量预紧时钢丝绳上的拉力，扩大测试平台的应用范围，使其不仅仅局限于手持式微创手术器械。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微创手术器械装配及测试的，特别涉及一种丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台。

技术介绍

1、在腹腔镜微创手术操作过程中，主刀医生通常主要负责手术操作、决策和指导。主刀医生需要对手术器械的使用和内窥镜的操作非常熟练，能够根据手术情况及时作出正确的决策，并确保手术顺利进行。而助手主要手术器械的递送、控制和张口等手术辅助工作，以便主刀医生更好地进行手术。助手需要密切协调与主刀医生的配合，保证手术操作流畅。实际操作过程中就要求主刀医生与助手之间具有很高的默契并需要大量的训练才能达到良好的手术效果。近年来机器人技术的发展对腹腔镜微创手术产生了深远的影响，主要表现在手术精度和可控性的提高。机器人手术系统可以提供更高的手术精度和可控性，整个手术过程可以通过计算机程序进行监控和控制，减少操作误差和手术风险。

2、当然，机器人技术在应用到腹腔镜微创手术时，也会面临一些问题和挑战。机器人手术系统的购买和维护成本很高，这会极大得增加医疗机构的经济负担，使得机器人手术并不适合所有患者。与传统的腹腔镜手术相比，机器人手术需要更长时间的操作培训和学习，以便医生能够充分掌握机器人手术系统的操作技巧。机器人手术系统中的软件和硬件故障等技术问题可能导致手术延误或手术失败。而且根据研究，国内对于机器人微创手术的应用还处于初期发展阶段，目前只有一些大型医院引进了davinci机器人微创手术操作系统，但由于其高昂的费用使得众多患者望而却步。所以经过调查研究发现，国内目前微创手术的主要操作方式还是由医生通过手持式器械进行操作。手术器械作为直接连接医生跟患者的工具，其重要性不言而喻。其工作性能直接影响手术效果，优质的器械可以提供更好的操作手感和精准度，手术器械可以提供精准的手术操作，使医生能够更准确地进行手术，并避免对周围组织和器官的影响。可以提高操作效率，其通常具备更快速、更高效的操作特性，可以帮助医生在更短的时间内完成手术，减少手术过程中的不便和风险，最大限度地实现手术预期效果。现有手术器械绝大部分通过钢丝绳实现动力传递，传动钢丝绳上预紧力对器械末端夹持力等性能参数具有至关重要的影响。而且在器械装配过程中，由于手术器械操作杆直径较小，钢丝绳易在杆内发生纠缠现象。现阶段实际应用中缺乏相应的手术器械辅助装配及测试平台。微创手术器械装配测试平台是现代医疗设备制造中的重要组成部分，就
来说，欧美等发达国家的平台技术处于全球前沿，如集成人工智能的智能装配测试系统，显著提升了测试效率和准确性。行业标准也是由国外制定，国际标准如iso13485等为平台设计和测试提供了规范，确保了全球市场的互认。国际大公司如西门子、ge医疗等在装配测试平台领域占据主导地位，但新兴企业如美敦力等也在不断挑战传统格局。技术创新方面，国内企业如航天科工、中航工业等在平台研发上取得突破，如自动化装配线、精密检测设备等，提高了装配效率和精度。应用领域也是愈发广阔，平台广泛应用于内镜器械、心脏手术器械、骨科器械等，为手术提供了可靠保障。政府也鼓励医疗设备自主研发，对装配测试平台的研发给予政策支持。

3、微创手术器械装配测试平台领域挑战与机遇并存，精度要求高、复杂性增加、法规更新等是主要挑战。随着微创手术的普及，对装配测试平台的需求将持续增长，为行业发展提供了广阔空间。

4、而现有技术中工装测试平台存在以下问题：

5、1、未能解决钢丝绳在装配时容易发生互相纠缠的问题，降低了装配后的手术器械精度，使手术器械的可操作性降低，影响手术效果；

6、2、预紧力加载部分在测量钢丝绳拉力时需要钢丝绳保持水平，但是需要依靠手动调整钢丝绳的位置，由于手动操作误差较大，无法保证钢丝绳的水平程度，所以装置的测量误差较大；

7、3、现有测试平台预紧力的施加机构是三坐标滑台，需要手动调节，预紧力施加过程不够平滑，易发生施加钢丝绳拉力时峰值拉力过大的情况；

8、4、现有测试平台的工作对象是手持式微创手术器械，操作杆内部只有四根钢丝绳，只能控制末端小爪开合与腕部的转动，自由度较低，应用场景有限。

9、因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，该平台能够融合多种场景，实现对手术器械钢丝绳预紧力的加载及测试，解决了在装配过程中钢丝绳易纠缠的问题。

2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：

3、本专利技术的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，该平台包括底板，所述底板设置有支撑于地面的地脚；

4、所述底板上集成有钢丝绳辅助装配组件，所述钢丝绳辅助装配组件包括：

5、手术器械末端定位夹紧机构，所述手术器械末端定位夹紧机构用以夹持固定手术器械末端执行爪；

6、手术器械腕部定位夹紧机构，所述手术器械腕部定位夹紧机构用以夹持固定手术器械腕部；以及

7、狭长操作杆定位夹紧机构，所述狭长操作杆定位夹紧机构用以固定手术器械狭长操作杆；

8、所述底板上集成有钢丝绳预紧力加载及测试组件，所述钢丝绳预紧力加载及测试组件作用于手术器械的传动箱；

9、所述钢丝绳预紧力加载及测试组件通过多组预紧力加载电机和齿轮传动机构分别与所述传动箱的对应的线轮的线轮轴传动连接以对对应的钢丝绳施加预紧力；

10、所述钢丝绳预紧力加载及测试组件的预紧力加载电机的输出端集成有扭矩传感器。

11、进一步的，所述传动箱具有八个线轮；

12、所述钢丝绳预紧力加载及测试组件具有八组所述预紧力加载电机和齿轮传动机构；

13、其中六根钢丝绳延伸至所述狭长操作杆内并用以控制所述手术器械末端执行爪和所述手术器械腕部运动；

14、另外两根钢丝绳与所述狭长操作杆连接用以控制所述狭长操作杆转动。

15、进一步的，所述手术器械末端定位夹紧机构包括：

16、手术器械末端台式虎钳；以及

17、位于所述手术器械末端台式虎钳夹持端的末端执行爪夹持部，所述末端执行爪夹持部内侧面形成为与手术器械末端执行爪外侧面匹配的斜面结构。

18、进一步的，所述手术器械腕部定位夹紧机构包括：

19、手术器械腕部台式虎钳；以及

20、位于所述手术器械腕部台式虎钳夹持端的手术器械腕部夹持部，所述手术器械腕部夹持部内侧面设置有半圆形筒，且两个所述半圆形筒组合时形成为能够容纳所述手术器械腕部的筒体。

21、进一步的，所述狭长操作杆定位夹紧机构包括：

22、狭长操作杆台式虎钳；以及

23、位于所述狭长操作杆台式虎钳夹持端的狭长操作杆夹持部，所述狭长操作杆夹持部内侧面设置有v型定心块，所述狭长操作杆夹持部通过所述v型定心块夹持固定所述狭长操作杆。

24、进一步的，所述狭长操作杆定位夹紧机构和所述钢丝绳预紧力加载本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，该平台包括底板，所述底板(1)设置有支撑于地面的地脚(101)；

2.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述传动箱(8)具有八个线轮(803)；

3.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述手术器械末端定位夹紧机构(2)包括：

4.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述手术器械腕部定位夹紧机构(3)包括：

5.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述狭长操作杆定位夹紧机构(4)包括：

6.根据权利要求2所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述狭长操作杆定位夹紧机构(4)和所述钢丝绳预紧力加载及测试组件(7)之间具有钢丝绳锁紧组件；

7.根据权利要求2所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述钢丝绳预紧力加载及测试组件(7)包括：

8.根据权利要求7所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述传动箱(8)包括：

...

【技术特征摘要】

1.丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，该平台包括底板，所述底板(1)设置有支撑于地面的地脚(101)；

2.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述传动箱(8)具有八个线轮(803)；

3.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述手术器械末端定位夹紧机构(2)包括：

4.根据权利要求1所述的丝传动微创手术器械辅助装配及测试工装平台，其特征在于，所述手术器械腕部定位夹紧机构(3)包括：

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯美，孙文学，卢秀泉，师亚龙，李昊举，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：