一种用于多自由度传动的致弯机构制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种用于多自由度传动的致弯机构，包括柔性部件、驱动绳索、驱动器；所述驱动绳索固定于柔性部件，驱动绳索与驱动器连接，通过驱动器控制驱动绳索的相互拉伸与放松，实现柔性部件在任意方向上的弯曲。所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；所述柔性部件可自由弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。本实用新型专利技术提出的用于多自由度传动的致弯机构，加工装配容易，控制精确，并且易于微型化，特别为狭小空间内多自由度的实现提供了一种新方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于医疗器械
，涉及一种致弯机构，尤其涉及一种用于多自由度传动的致弯机构。
技术介绍
微创外科是当今医学科技最前沿的发展方向，以腹腔镜手术为代表的微创外科手术已逐步取代传统的开腹手术。经过二十多年的发展，腹腔镜微创外科技术已日渐成熟，因其手术创伤小、术后疼痛轻、住院时间短、美容效果好等特点，在临床上取得了广泛的应用和满意的效果。常规腹腔镜手术是通过多个(3-5)微小(5-12 _)切口来完成，随着临床经验的丰富和工程技术的进步，最近又提出了单孔腹腔镜外科手术的概念。相比于多孔腹腔镜手术，单孔手术具有独特的优点创伤进一步缩小、术后不留疤痕、病人康复快并且感染率低。传统的微创外科器械是一些细长的刚性器械,一般有控制手柄、传动机构和前端执行制动机构。在单孔腹腔镜手术中，因操作空间受到限制，器械置入部位集中，采用常规腹腔镜手术器械难以形成操作三角，器械易于相互干扰影响操作及手术视野，造成手术操作较困难。且器械和光源轴线平行，这在一定程度上会影响术者对深度和距离的判断。因此，传统的腹腔镜手术器械无法满足单孔腹腔镜手术的发展，微创外科手术现要求器械有更多的自由度、更强的灵活性以增加其可操作性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于多自由度传动的致弯机构，其结构、装配简单，可灵活控制，易于微型化，为多自由度手术器械的开发提供一种新思路。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种用于多自由度传动的致弯机构，包括柔性部件、驱动绳索、驱动器；所述驱动绳索固定于柔性部件，驱动绳索与驱动器连接，通过驱动器控制驱动绳索的相互拉伸与放松，实现柔性部件在任意方向上的弯曲。作为本技术的一种优选方案，所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；所述柔性部件可自由弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。作为本技术的一种优选方案，所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；柔性部件是一个整体，侧面若干环形沟槽，凸起圆盘与沟槽间或出现；该柔性部件可自由的弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。作为本技术的一种优选方案，所述柔性部件包括一主体、设于主体外侧的若干凸起部分，相邻的凸起部分之间有设定间隙；所述柔性部件可自由的弯曲，且在弯曲极限时凸起有约束作用。作为本技术的一种优选方案，所述柔性部件设置有若干可供驱动绳索通过的小孔，且中间设置有一个或者多个可供远端效应器驱动部件、电缆或者光缆通过的孔。本技术的有益效果在于本技术提出的用于多自由度传动的致弯机构，加工装配容易，控制精确，并且易于微型化，特别为狭小空间内多自由度的实现提供了一种新方法。附图说明图I为本技术整体示意图。图2-1为本技术侧视图。图2-2为图2-1的AA向剖面图。图3为本技术工作状态。图4为本技术的一种应用连接方式。附图标记说明I致弯机构2圆盘2a远端圆片2b近端圆盘3软管4驱动绳索4a绳索固定4b绳索I4c绳索24d绳索35中间通孔6驱动器7远端效应器 7a器械爪子8效应器驱动具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的优选实施例。实施例一请参阅图I、图2-1、图2-2，本技术揭示一种用于多自由度传动的致弯机构1，包括柔性部件和驱动绳索4。柔性部件由软管3和若干圆盘2构成，该柔性部件可以由圆盘2和软管3组装而成，也可以是一个单独的部件，通过精密注塑成型。柔性关节的中间设有中间孔5，该孔可供效应器的驱动部件、电缆或者光缆等部件通过，用于效应器的控制或能量的传输，在需要的情况下，可以增加中间孔5的个数，满足器械使用需求。驱动绳索4易于弯曲，且在远端设置有绳索固定4a。圆盘2上设置若干孔，驱动绳索4穿过周边小孔，利用绳索固定4a固定于远端圆盘2a，驱动绳索4与其他圆盘2没有固定关系。致弯机构I的工作过程如图3所示。驱动绳索4与近端驱动器6相互连接，驱动器6可以采用电子驱动如电机，也可以是机械结构，亦可以采用其他的驱动方式。驱动器6所能实现的功能是控制驱动绳索4的拉伸或放松。在图3中，驱动器6控制拉伸驱动绳索4c,同步放松驱动绳索4b，且保持近端圆盘2b固定，可实现柔性部件的弯曲。图3所示为柔性部件在一个方向上的极限弯曲，在极限状态下，柔性关节上的若干圆盘2相互接触，起约束作用。通过合理控制驱动绳索4b、4c、4d等的拉伸与放松,可实现柔性部件在任意方向上的弯曲。图4所示是该致弯机构I的一种应用。致弯机构的远端装配效应器7，效应器驱动8穿过致弯机构I的中间孔5。效应器驱动8具有一定的弯曲性，可随致弯机构的弯曲而弯曲，且在弯曲状态下保持推送和拉伸的特性。效应器8的推送与拉伸，可实现器械爪子7a的张开与闭合。在实际实现中，远端圆盘2a可以与效应器设计成一体；近端圆盘2b亦可以与近端的固定部件设计成一体。综上所述，本技术提出的 用于多自由度传动的致弯机构，加工装配容易，控制精确，并且易于微型化，特别为狭小空间内多自由度的实现提供了一种新方法。这里本技术的描述和应用是说明性的，并非想将本技术的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本技术的精神或本质特征的情况下，本技术可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本技术范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。权利要求1.一种用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于，包括柔性部件、驱动绳索、驱动器； 所述驱动绳索固定于柔性部件，驱动绳索与驱动器连接，通过驱动器控制驱动绳索的相互拉伸与放松，实现柔性部件在任意方向上的弯曲。2.根据权利要求I所述的用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于 所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；所述柔性部件可自由弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。3.根据权利要求I所述的用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于 所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；柔性部件是ー个整体，侧面若干环形沟槽，凸起圆盘与沟槽间或出现；该柔性部件可自由的弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。4.根据权利要求I所述的用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于 所述柔性部件包括一主体、设于主体外侧的若干凸起部分，相邻的凸起部分之间有设定间隙；所述柔性部件可自由的弯曲，且在弯曲极限时凸起有约束作用。5.根据权利要求2或3或4所述的用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于 所述柔性部件设置有若干可供驱动绳索通过的小孔，且中间设置有一个或者多个可供远端效应器驱动部件、电缆或者光缆通过的孔。专利摘要本技术揭示了一种用于多自由度传动的致弯机构，包括柔性部件、驱动绳索、驱动器；所述驱动绳索固定于柔性部件，驱动绳索与驱动器连接，通过驱动器控制驱动绳索的相互拉伸与放松，实现柔性部件在任意方向上的弯曲。所述柔性部件包含软管、套在软管外的若干圆盘，相邻的圆盘之间有设定间隙；所述柔性部件可自由弯曲，且在弯曲极限时圆盘起约束作用。本技术提出的用于多自由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多自由度传动的致弯机构，其特征在于，包括柔性部件、驱动绳索、驱动器；所述驱动绳索固定于柔性部件，驱动绳索与驱动器连接，通过驱动器控制驱动绳索的相互拉伸与放松，实现柔性部件在任意方向上的弯曲。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕坤勇，宋成利，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：