專利名稱:微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種快換機構(gòu),具體涉及一種微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu)。
背景技術(shù):
微創(chuàng)手術(shù)是指醫(yī)生利用細長的手術(shù)工具通過人體表面的微小切口探入到體內(nèi)進 行手術(shù)操作的,是傳統(tǒng)外科手術(shù)與高科技手術(shù)器械以及電子顯示系統(tǒng)相結(jié)合的前沿技術(shù)。微創(chuàng)外科手術(shù)所用的內(nèi)窺鏡可深達手術(shù)部位,使得實施手術(shù)的醫(yī)生的手無需進入 體內(nèi),大大減少了對病患臟器的損傷和對臟器功能的干擾,也使術(shù)后恢復(fù)時間縮短。然而, 微創(chuàng)手術(shù)為病人帶來諸多利益的同時,也使醫(yī)療器械的操作難度大為提高,如(1)由于體 表切口限制了工具自由度個數(shù),靈活性大為降低;( 醫(yī)生只能通過內(nèi)窺設(shè)備顯示器上的 二維圖像獲得手術(shù)場景信息,缺乏深度感覺;C3)醫(yī)生手部的抖動可能會被細長的手術(shù)工 具放大;(4)缺乏力感覺等。因此,醫(yī)生必須經(jīng)過長期訓練才能夠進行微創(chuàng)手術(shù)操作。即使 如此,目前微創(chuàng)手術(shù)也僅僅應(yīng)用在操作相對比較簡單的手術(shù)過程之中。在微創(chuàng)手術(shù)機器人手術(shù)過程當中,手術(shù)工具是唯一與人體病變組織相接觸的部 分,也是直接執(zhí)行手術(shù)操作的機器人部分,因此,手術(shù)工具的性能是微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)綜 合性能的關(guān)鍵所在。為適應(yīng)現(xiàn)代化微創(chuàng)手術(shù)的要求,手術(shù)工具的設(shè)計應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)精巧、操作 靈活、形式多樣、易于更換、適合醫(yī)療環(huán)境等要求,特別是手術(shù)工具應(yīng)有較多的自由度以滿 足靈活性要求,且要易于更換才能實現(xiàn)復(fù)雜的手術(shù)操作。因此,與手術(shù)工具相配套的快換機 構(gòu)的性能也是微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)綜合性能的重要組成部分,其性能指標不僅影響著手術(shù) 工具的使用,還直接決定了本體系統(tǒng)的設(shè)計指標與布局方式。總之,手術(shù)工具與快換裝置的 性能是體現(xiàn)手術(shù)機器人系統(tǒng)整體性能水平的關(guān)鍵因素。在國際上,微創(chuàng)手術(shù)機器人系統(tǒng)研究領(lǐng)域已有多套套樣機達到了商業(yè)臨床應(yīng)用水 平,包括da Vinci、Zeus、LAPR0TEK系統(tǒng)等。通過研究手術(shù)機器人系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)現(xiàn),手術(shù)工 具系統(tǒng)主要由工具部分和快換裝置組成。工具部分的發(fā)展趨勢是由桿傳動、低自由度向絲 傳動、多自由度發(fā)展,其結(jié)構(gòu)雖越來越簡化,功能卻變得越來越強大;快換裝置則是逐漸向 緊湊型、集成型發(fā)展,性能也變的越來越高效、穩(wěn)定?,F(xiàn)存的兩套商業(yè)化微創(chuàng)手術(shù)機器人都 是采用絲傳動的四自由度手術(shù)工具系統(tǒng),但這些手術(shù)工具系統(tǒng)仍存在結(jié)構(gòu)布局分散,外形 尺寸較大等缺點,所以手術(shù)工具系統(tǒng)仍有很大的發(fā)展?jié)摿ΑT谖覈?,微?chuàng)外科手術(shù)機器人的研發(fā)還處于起步階段,尤其對手術(shù)工具系統(tǒng)的研 究,與國外技術(shù)相比還有較大的差距,因此,開發(fā)絲傳動、多自由度手術(shù)工具及相配套的性 能更為穩(wěn)定高效的快換裝置對填補國內(nèi)空白,推進相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)進步具有重要意義。研究 開發(fā)與現(xiàn)有系統(tǒng)擁有不同的絲傳動形式和快換方式的多自由度手術(shù)工具系統(tǒng)對于提升我 國在該科研領(lǐng)域的學術(shù)、技術(shù)地位具有深遠意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可以實現(xiàn)手術(shù)工具系統(tǒng)與機器人本體系統(tǒng)的快速安裝與分離并可以有效縮小整個手術(shù)工具系統(tǒng)的外形尺寸,使得絲傳動 更加平穩(wěn)、精確的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu)。微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),它包括由上接口末端右瓣傳動組件、上接 口末端左瓣傳動組件、上接口腕部俯仰傳動組件和上接口自轉(zhuǎn)傳動組件組成的上接口傳動 系統(tǒng),由下接口末端右瓣傳動組件、下接口末端左瓣傳動組件、下接口腕部俯仰傳動組件和 下接口自轉(zhuǎn)傳動組件組成的下接口傳動系統(tǒng)以及由末端右瓣驅(qū)動組件、末端左瓣驅(qū)動組 件、腕部俯仰驅(qū)動組件和自轉(zhuǎn)傳動驅(qū)動組件組成的手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng),所述的上接口傳動 系統(tǒng)中的每一傳動組件垂直設(shè)置在快換盒基座和與快換盒基座固定相連的盒蓋板之間,其 軸線沿與上接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直設(shè)置的自轉(zhuǎn)連接軸通過軸承 與快換盒基座前端的軸承座孔相連,在所述的自轉(zhuǎn)連接軸的一端設(shè)置有絲槽并且其絲槽端 設(shè)置在上接口腕部俯仰傳動組件和上接口自轉(zhuǎn)傳動組件之間,經(jīng)上接口自轉(zhuǎn)傳動組件固絲 纏繞后的傳動鋼絲繩與自轉(zhuǎn)連接軸的絲槽端旋繞相連,分別旋繞在上接口末端右瓣傳動組 件、上接口末端左瓣傳動組件和上接口腕部俯仰傳動組件上的傳動鋼絲繩先各自通過一個 與其對應(yīng)設(shè)置的快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)導(dǎo)向,然后穿過自轉(zhuǎn)連接軸的中心孔再分別與工具 腕部、工具末端右瓣和工具末端左瓣轉(zhuǎn)動相連,每一個快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)連接在所述 的快換盒基座和盒蓋板之間,所述的手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng)中的每一驅(qū)動組件均包括驅(qū)動源, 驅(qū)動源的輸出軸與下接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直設(shè)置,固絲輪結(jié)構(gòu)抱 緊在驅(qū)動源的輸出軸上。所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件均連接在基座基架上,所述的下接口傳 動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線均沿與所述的上接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件相 平行的方向設(shè)置,分別旋繞在所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一個傳動組件上的傳動鋼絲繩 各自通過與其對應(yīng)設(shè)置的一組下接口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)導(dǎo)向后再分別與相應(yīng)驅(qū)動源輸出軸 上的固絲輪結(jié)構(gòu)旋繞以使兩者轉(zhuǎn)動相連,下接口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)均連接在基座基架上。所述的上接口傳動系統(tǒng)中的四個傳動組件的底部能夠與下接口傳動組件中的四 個傳動組件的頂部一一對應(yīng)以使上、下接口傳動系統(tǒng)中的組件兩兩滑動相連,在所述的基 座基架和快換盒基座之間設(shè)置有限位鎖緊機構(gòu)。采用本發(fā)明裝置的有益效果是1、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、傳動可靠、快換 效率高等優(yōu)點。2、本發(fā)明應(yīng)用領(lǐng)域可以是任何方面的微創(chuàng)外科手術(shù),具有向其它手術(shù)領(lǐng)域 拓展的潛力。3.本發(fā)明機構(gòu)保證了鋼絲閉環(huán)傳動總長度保持不變。從而保證了各機構(gòu)運動 過程中傳動鋼絲不會被拉長或縮短,保證了傳動的穩(wěn)定可靠與傳動精度。4、本發(fā)明各自由 度的傳動方式均為絲傳動,保證了在狹小的空間中傳動方向的任意更改,實現(xiàn)多自由度快 換機構(gòu)的緊湊設(shè)計。5、本發(fā)明絲固定與張緊機構(gòu)實現(xiàn)通過一個固絲輪鎖緊件鎖緊同一根鋼 絲兩端兩個自由度的運動,實現(xiàn)了鋼絲傳動的絲固定鎖緊機構(gòu)的緊湊設(shè)計。6、本發(fā)明限位 鎖緊機構(gòu)具有兩個極限位置,能夠在兩個極限位置間快速切換,從而實現(xiàn)手術(shù)工具的快速 裝拆,能夠充分滿足微創(chuàng)外科手術(shù)操作過程中使用不同工具的要求。7、本發(fā)明提供穩(wěn)定的 大輸出力值,可勝任膽囊、心臟手術(shù)等大操作力手術(shù)。
圖1是本發(fā)明的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu)的總裝示意圖2是本體系統(tǒng)與圖1所示的快換機構(gòu)連接示意圖;圖3是圖1所示的快換機構(gòu)與直線副結(jié)構(gòu)相連接自由度示意圖;圖4-1和4-2是圖1所示的快換機構(gòu)的限位裝置結(jié)構(gòu)與原理示意圖;圖5是圖1所示的快換機構(gòu)的分離示意圖;圖6是圖1所示的快換機構(gòu)的快換盒部分結(jié)構(gòu)與自由度示意圖;圖7是圖6所示的快換盒部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;圖8是圖6所示的快換盒部分傳動結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是圖6所示的快換盒中上接口傳動組件分解示意圖;圖10是圖1所示的快換機構(gòu)的基座傳動結(jié)構(gòu)示意圖;圖11是圖10所示的基座中下接口傳動組件分解示意圖;圖12是本發(fā)明快換機構(gòu)的絲傳動原理示意具體實施例方式下面結(jié)合具體的實施例,并參照附圖,對本發(fā)明做進一步的說明如附圖所示的本發(fā)明的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),它包括由上接口末 端右瓣傳動組件7-4、上接口末端左瓣傳動組件7-3、上接口腕部俯仰傳動組件7-2和上接 口自轉(zhuǎn)傳動組件7-1組成的上接口傳動系統(tǒng),由下接口末端右瓣傳動組件10-8、下接口末 端左瓣傳動組件10-7、下接口腕部俯仰傳動組件10-6和下接口自轉(zhuǎn)傳動組件10-5組成的 下接口傳動系統(tǒng)以及由末端右瓣驅(qū)動組件10-4、末端左瓣驅(qū)動組件10-3、腕部俯仰驅(qū)動組 件10-2和自轉(zhuǎn)傳動驅(qū)動組件10-1組成的驅(qū)動系統(tǒng)。所述的上接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動 組件均垂直安裝在快換盒基座6-5和與快換盒基座固定相連的盒蓋板6-4之間。自轉(zhuǎn)連接 軸8-6的旋轉(zhuǎn)軸線與上接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直設(shè)置并且自轉(zhuǎn)連 接軸8-6通過軸承與快換盒基座前端的軸承座孔相連。自轉(zhuǎn)連接軸的一端設(shè)置有絲槽并且 絲槽端設(shè)置在上接口腕部俯仰傳動組件和上接口自轉(zhuǎn)傳動組件之間,經(jīng)上接口自轉(zhuǎn)傳動組 件固絲纏繞后的傳動鋼絲繩與自轉(zhuǎn)連接軸的絲槽端旋繞相連,分別旋繞在上接口末端右瓣 傳動組件、上接口末端左瓣傳動組件和上接口腕部俯仰傳動組件上的傳動鋼絲繩先各自通 過一個與其對應(yīng)設(shè)置的快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)7-5導(dǎo)向,然后穿過自轉(zhuǎn)連接軸的中心孔再 分別與工具腕部12-1、工具末端右瓣12-3和工具末端左瓣12-2轉(zhuǎn)動相連,每一個快換盒傳 動導(dǎo)向輪機構(gòu)連接在所述的快換盒基座和盒蓋板之間,所述的手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng)中的每一 驅(qū)動組件均包括驅(qū)動源,驅(qū)動源的輸出軸與下接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線 垂直設(shè)置,固絲輪結(jié)構(gòu)抱緊在驅(qū)動源的輸出軸上。所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組 件均連接在基座基架3-6上,所述的下接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線均沿與 所述的上接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件相平行的方向設(shè)置,分別旋繞在所述的下接口傳 動系統(tǒng)中的每一個傳動組件上的傳動鋼絲繩各自通過與其對應(yīng)設(shè)置的一組下接口傳動導(dǎo) 向輪機構(gòu)導(dǎo)向后再分別與相應(yīng)驅(qū)動源輸出軸上的固絲輪結(jié)構(gòu)旋繞以使兩者轉(zhuǎn)動相連,下接 口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)均連接在基座基架上;所述的上接口傳動系統(tǒng)中的四個傳動組件的底部 能夠與下接口傳動組件中的四個傳動組件的頂部一一對應(yīng)插合以使上、下接口傳動系統(tǒng)中 的組件兩兩滑動相連,在所述的基座基架和快換盒基座之間設(shè)置有限位鎖緊機構(gòu)。在所述 的基座機架上沿與上、下接口傳動系統(tǒng)中的組件兩兩插合滑動相平行的方向開有兩個導(dǎo)向
6換盒基座底部的兩個導(dǎo)向滑塊能夠與所述的兩個導(dǎo)向滑槽相對應(yīng)插合滑動 配合,這樣可以使基座機架和快換盒進行左右側(cè)的側(cè)向定位。所述的限位鎖緊機構(gòu)3-7用以對裝入快換基座的快換盒進行定位與鎖緊,其限位 基座4-2固定在基座基架3-6后端的定位槽內(nèi),限位塊4-1通過連接在限位基座上的限位 塊銷軸4-7轉(zhuǎn)動連接在限位基座4-2的開口槽內(nèi),裝于限位塊兩側(cè)并對稱布置的兩個折型 吊鉤4-3通過連接在限位基座上的吊鉤銷軸4-4也轉(zhuǎn)動連接在限位基座的開口槽內(nèi),對稱 布置的兩個拉伸彈簧4-6的上端分別勾掛在兩個折型吊鉤4-3下端的銷孔內(nèi)并且其下端勾 掛在位于限位塊4-1底端的彈簧銷軸4-5上,當裝入快換盒并向上扳起限位塊時,限位塊的 上部能夠卡在開在快換盒后端的卡槽內(nèi),當向下按壓限位塊時,限位塊的下端最終??吭?所述的基座基架上。限位塊銷軸的軸線與吊鉤銷軸的軸線相平行設(shè)置。限位塊具有兩個極 限位置當裝入快換盒5-1時,向上扳起限位塊4-1至拉伸彈簧4-6越過位置Q-Q,則限位 塊在彈簧的作用下能夠卡在裝入快換基座的快換盒后部的卡槽內(nèi)以實現(xiàn)對快換盒的定位 鎖緊;當需更換手術(shù)工具時,向下按壓限位塊使彈簧反向越過Q-Q位置,限位塊則在彈簧拉 動下停靠在所述的基座基架上,此時限位塊松開快換盒,讓出快換盒行進通道以實施工具 快速裝拆。快換盒左右方向上由導(dǎo)向滑槽定位,前后方向上由限位塊定位并鎖緊,實現(xiàn)了工 具的快速安裝固定。本限位鎖緊機構(gòu)的兩個極限位置能夠在彈簧作用下自動保留,不需要 在使用中持續(xù)按壓,簡化了工具快換操作程序,增加了可操作性。所述的上接口傳動系統(tǒng)的每一傳動組件均包括凸塊傳動軸9-5,在所述的凸塊傳 動軸的底部設(shè)置有凸塊,在所述的凸塊傳動軸上依次套裝有第一下軸承9-4、其上開有軸孔 的外固絲輪9-3、其上開有軸孔并且其底部為光滑軸段的內(nèi)固絲輪9-2和第一上軸承9-1, 在所述的內(nèi)固絲輪光滑軸段的側(cè)壁上沿其軸向設(shè)置有開口長槽,所述的內(nèi)固絲輪9-2的光 滑軸段與所述的外固絲輪9-3軸孔間隙配合并且能夠通過固絲輪鎖緊塊9-6抱緊在所述的 凸塊傳動軸上,固絲輪鎖緊塊與外固絲輪下部通過連接螺釘相連,所述的內(nèi)、外固絲輪上均 設(shè)置有絲槽,所述的第一上軸承9-1固定在盒蓋板上的軸承座孔內(nèi),所述的第一下軸承9-4 固定在快換盒基座的軸承座孔內(nèi),上接口自轉(zhuǎn)傳動組件的內(nèi)外固絲輪與自轉(zhuǎn)連接軸的絲槽 端通過傳動鋼絲繩轉(zhuǎn)動相連,上接口末端右瓣傳動組件、上接口末端左瓣傳動組件和上接 口腕部俯仰傳動組件上的內(nèi)外固絲輪分別通過在其內(nèi)、外固絲輪的絲槽中按相反方向旋繞 并張緊的傳動鋼絲繩與工具腕部、工具末端右瓣和工具末端左瓣轉(zhuǎn)動相連;所述的下接口 傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件均包括凹槽傳動軸11-1,在所述的凹槽傳動軸11-1的頂部設(shè) 置有與所述的凸塊傳動軸底部能夠插合以實現(xiàn)滑動配合的導(dǎo)向滑槽,在所述的凹槽傳動軸 11-1上依次套有第二上軸承11-2、下接口固絲傳動輪11-3和第二下軸承11-4,所述的下接 口固絲傳動輪的下部通過連接螺釘與固絲傳動輪鎖緊塊11-5相連,所述的下接口固絲傳 動輪上設(shè)置有絲槽,所述的下接口固絲傳動輪能夠通過固絲傳動輪鎖緊塊抱緊在所述的凹 槽傳動軸上,所述的第二上、下軸承11-2、11-4分別固定在基座基架3-6的軸承座孔內(nèi);驅(qū) 動源輸出軸上的固絲輪結(jié)構(gòu)包括其上開有軸孔的的驅(qū)動源外固絲輪、其上開有軸孔并且其 底部為光滑軸段的驅(qū)動源內(nèi)固絲輪,在所述的驅(qū)動源內(nèi)固絲輪光滑軸段的側(cè)壁上沿軸向設(shè) 置有開口長槽,在驅(qū)動源內(nèi)、外固絲輪上均開有絲槽,驅(qū)動源固絲輪鎖緊塊與驅(qū)動源外固絲 輪下部通過連接螺釘相連,所述的驅(qū)動源內(nèi)固絲輪的光滑軸段與所述的驅(qū)動源外固絲輪軸 孔間隙配合并且能夠通過驅(qū)動源固絲輪鎖緊塊抱緊在所述的驅(qū)動源輸出軸上,驅(qū)動源內(nèi)、外固絲輪分別通過在其內(nèi)、外固絲輪的絲槽中按相反方向旋繞并張緊的傳動鋼絲繩與相對 應(yīng)的下接口傳動系統(tǒng)中的每一個傳動組件上的下接口固絲傳動輪轉(zhuǎn)動相連。作為本發(fā)明的 一種實施方式,固絲輪鎖緊塊與外固絲輪下部為分體設(shè)置,所述的固絲輪鎖緊塊與外固絲 輪下部通過兩個連接螺釘相連。本發(fā)明的另外一種實施方式,所述的各固絲輪鎖緊塊的一 側(cè)側(cè)壁與外固絲輪底部的一側(cè)側(cè)壁為一體設(shè)置,固絲輪鎖緊塊的另一側(cè)側(cè)壁與外固絲輪下 部的另一側(cè)側(cè)壁相對間隔設(shè)置并且相對間隔設(shè)置的兩側(cè)壁通過一個連接螺釘相連。同理, 下接口固絲傳動輪與固絲傳動輪鎖緊塊之間以及驅(qū)動源固絲輪鎖緊塊與驅(qū)動源外固絲輪 之間也可以采用上述實施方式連接。所述的快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)的每個導(dǎo)向輪組件均包括導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)軸8-3,墊圈 8-4,快換盒導(dǎo)向輪8-5??鞊Q盒導(dǎo)向輪套裝在所述的導(dǎo)向輪軸上,在位于所述的快換盒導(dǎo)向 輪的兩側(cè)分別加裝有墊圈8-4,所述的導(dǎo)向輪軸的頂端和底端分別固定在盒蓋板和快換盒
基座上。下接口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)共分兩組,第一組導(dǎo)向輪機構(gòu)10-9靠近下接口傳動系統(tǒng) 并呈垂直布置,第二組導(dǎo)向輪機構(gòu)10-10、10-11靠近驅(qū)動系統(tǒng)并呈橫向布置。兩組導(dǎo)向輪 機構(gòu)均包含兩個導(dǎo)向輪組件且與快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)可以具有相同的結(jié)構(gòu)組成。基座基架3-6的底部形狀可以根據(jù)其需連接的部件確定,如果與導(dǎo)軌滑動相連則 可以在其上設(shè)置凹槽以與導(dǎo)軌上的滑塊相配合并且還可以在基座基架的前后端設(shè)置卡絲 機構(gòu)以便于對直線副用傳動鋼絲繩兩端進行固定。下面再具體結(jié)合每一附圖對本發(fā)明作以詳細說明圖1、圖2所示為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)與連接示意圖。圖1所示為本發(fā)明裝置的總 裝示意圖,圖2所示為本發(fā)明裝置在機器人系統(tǒng)中所處的位置以及與本體系統(tǒng)的連接結(jié) 構(gòu)。本發(fā)明裝置上安裝有手術(shù)工具,本發(fā)明裝置安裝在本體系統(tǒng)從動臂的滑動導(dǎo)軌基座2-2 上,在微創(chuàng)機器人手術(shù)過程中,手術(shù)工具大范圍的運動調(diào)整正是通過從動臂機構(gòu)的運動實 現(xiàn)的,如手術(shù)工具的左右搖擺自由度W2是通過支撐臂2-3的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的,前后搖擺自由度 Wl是通過導(dǎo)軌2-2的定點轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的,而直線伸縮自由度Pl是通過導(dǎo)軌直線副實現(xiàn)的。固 連在導(dǎo)軌末端的導(dǎo)向密封機構(gòu)2-1對手術(shù)工具能夠進行導(dǎo)向和定位,在進行微創(chuàng)手術(shù)時, 手術(shù)工具穿過導(dǎo)向密封機構(gòu)2-1的密封環(huán)伸入人體內(nèi)部進行手術(shù)操作,而導(dǎo)向密封機構(gòu) 2-1則堵裝在體表的微小切口處以對工具起到密封作用。圖3所示為本發(fā)明裝置與本體系統(tǒng)連接部分的直線伸縮自由度P1,還有快換基座 部分旋轉(zhuǎn)自由度,包括下接口傳動旋轉(zhuǎn)自由度R1-R4以及驅(qū)動系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)自由度R5、R6。Rl 是自轉(zhuǎn)傳動旋轉(zhuǎn)自由度,R2是腕部俯仰傳動旋轉(zhuǎn)自由度,R3是末端左瓣傳動旋轉(zhuǎn)自由度, R4是末端右瓣傳動旋轉(zhuǎn)自由度?;瑒訉?dǎo)軌3-9安裝在滑動導(dǎo)軌基座2-2中,其前端是直線 副的驅(qū)動系統(tǒng),由伺服電機組件3-1、電位器3-2以及傳動絲輪組成,傳動絲輪鎖緊在電機 的輸出軸上,鋼絲3-3前端由位于基座基架3-6前端的卡絲機構(gòu)3-4固定,經(jīng)驅(qū)動系統(tǒng)的傳 動絲輪旋繞后,再沿滑動導(dǎo)軌基座2-2背面的絲槽里穿過,旋繞在繞絲輪3-10上,鋼絲3-3 末端最終固定在基座基架3-6后端的卡槽里,這樣使得鋼絲傳動機構(gòu)呈封閉環(huán)形,電機可 以通過驅(qū)動絲輪帶動快換機構(gòu)沿滑動導(dǎo)軌3-9直線運動。如圖示,限位鎖緊機構(gòu)3-7安裝 在基座基架3-6后端,手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng)3-8則通過電機座3-11與基座基架3-6的電機座 孔相連。R7為繞線輪旋轉(zhuǎn)自由度,R8為伺服電機組件3-1的旋轉(zhuǎn)自由度。
圖4-1和圖4-2所示為限位鎖緊機構(gòu)3-7的結(jié)構(gòu)與功能原理。限位基座4_2固定 在快換基座基架3-6后端,限位塊4-1通過限位塊銷軸4-7安裝在限位基座4-2上,折型吊 鉤4-3則通過吊鉤銷軸4-4安裝在限位基座上,拉伸彈簧4-6的上端勾掛在折型吊鉤4-3的 銷孔內(nèi),下端勾掛在位于限位塊4-1底端的彈簧銷軸4-5上。在扳動限位塊4-1的過程中, 彈簧銷軸4-5的的運行軌跡是以02為圓心的圓弧B,折型吊鉤的運行軌跡是以01為圓心 的圓弧A,由幾何原理可知,當彈簧運動到圓心連線0102的延長線Q-Q時,吊鉤銷孔圓心點 Sl與彈簧銷軸4-5圓心點S2的連線最長,即彈簧的拉伸量達到最大,當限位塊進一步向上 /下越過Q-Q線,彈簧4-6就會有縮拉的趨勢,限位塊就會在彈簧4-6作用下向上/下運動 直到限位位置。限位塊4-1向上運動的限位位置是上部的卡頭正好鎖住裝入快換基座的快 換盒,而限位塊向下運動的限位位置則是下部碰觸到基座基架,同時讓出快換盒行進通道, 實現(xiàn)手術(shù)工具的快速裝拆。圖5所示為本發(fā)明的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu)的兩大組成部分的整 體結(jié)構(gòu)以及連接方式。其中,5-1為快換盒部分整體結(jié)構(gòu)示意圖,5-2為快換基座部分整體 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示,當按下限位鎖緊機構(gòu)3-7的限位塊4-1,快換盒5-1可以沿方向P 從快換基座5-2的導(dǎo)向滑槽滑入,隨后扳動限位塊4-1向上運動,限位塊上部的卡頭卡在快 換盒后壁的卡槽中以鎖住快換盒,此時,快換盒左右方向上由滑槽定位,前后方向上由限位 鎖緊機構(gòu)定位并鎖緊,實現(xiàn)了工具的快速安裝固定。相反,當按動限位塊向下運動到限位位 置,限位塊上部松開快換盒,快換盒可快速的從快換基座中取出。圖6、圖7所示為快換盒5-1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與四個傳動旋轉(zhuǎn)自由度。快換盒部分的 傳動結(jié)構(gòu)稱為上接口傳動系統(tǒng),rl_r4是指上接口傳動系統(tǒng)四個傳動組件的旋轉(zhuǎn)自由度,其 中,rl是上接口自轉(zhuǎn)傳動組件7-1的旋轉(zhuǎn)自由度;r2是上接口腕部俯仰傳動組件7_2的旋 轉(zhuǎn)自由度;r3是上接口末端左瓣傳動組件7-3的旋轉(zhuǎn)自由度;r4是上接口末端右瓣傳動組 件7-4的旋轉(zhuǎn)自由度。四個上接口傳動組件分別通過軸承支撐在快換盒中,下側(cè)軸承裝在 快換盒基座6-5的軸承座內(nèi),上側(cè)軸承則裝在蓋板6-4的軸承座內(nèi)。如圖6所示,快換盒基 座6-5前端的軸承座兩側(cè)裝有軸承端蓋6-3,用以對支撐自轉(zhuǎn)連接部分6-2的軸承進行定 位。工具末端6-1通過細長的自轉(zhuǎn)軸6-6與自轉(zhuǎn)連接部分相連。如圖7所示,3組結(jié)構(gòu)相同 的快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)7-5對傳動鋼絲繩進行導(dǎo)向。圖8所示為快換盒部分的上接口傳動系統(tǒng)組成。鋼絲繩經(jīng)上接口自轉(zhuǎn)傳動組件 7-1固絲纏繞后直接旋繞在自轉(zhuǎn)連接軸上,通過鋼絲傳動,rl自由度將轉(zhuǎn)化為自轉(zhuǎn)自由度 r5。經(jīng)其它三個傳動組件7-2、7-3、7-4固絲纏繞后的鋼絲繩由3組快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu) 7-5導(dǎo)向后分別與工具腕部、工具末端相連,用以實現(xiàn)手術(shù)工具的其它的三個自由度??鞊Q 盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)7-5由導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)軸8-3、銅墊圈8-4、快換盒導(dǎo)向輪8-5組成。自轉(zhuǎn)連接 軸8-6兩側(cè)裝有軸承8-2,自轉(zhuǎn)連接軸的一端設(shè)置有絲槽。軸承外側(cè)由軸承端蓋6-3進行定 位,內(nèi)側(cè)則由止動套筒8-1定位,止動套筒8-1通過銷釘固定在自轉(zhuǎn)連接軸8-6上。圖9所示為上接口傳動組件的結(jié)構(gòu)組成。第一下軸承9-4、固絲輪結(jié)構(gòu)、第一上軸 承9-1依次裝入凸塊傳動軸9-5中,然后分別在內(nèi)、外固絲輪的絲槽中按相反方向旋繞并張 緊傳動鋼絲,最后擰緊外固絲輪鎖緊塊9-6,使傳動組件抱緊在凸塊傳動軸上。其中,固絲輪 結(jié)構(gòu)由內(nèi)固絲輪9-2、外固絲輪9-3套合而成。內(nèi)固絲輪9-2光軸部分加工有4個開口長 槽,與外固絲輪9-3內(nèi)孔呈間隙配合。外固絲輪9-3與固絲輪鎖緊塊9-6兩部分通過螺釘相連。由于加工有開口長槽,當旋緊固絲輪鎖緊塊螺釘時,內(nèi)固絲輪光軸段可在鎖緊塊與外 固絲輪的擠迫下抱緊傳動軸,實現(xiàn)絲傳動系統(tǒng)的固絲與張緊,在此,一個鎖緊塊鎖緊同一根 鋼絲兩端兩個自由度的運動。機構(gòu)鎖緊前,內(nèi)固絲輪與外固絲輪的同步轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)絲傳動 系統(tǒng)的整體調(diào)整,內(nèi)固絲輪與外固絲輪的相對轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)傳動鋼絲的松緊調(diào)整。同一個鎖 緊塊的鎖緊即可實現(xiàn)整個機構(gòu)的調(diào)整和張緊,不但利于縮小機構(gòu)整體尺寸,還能夠可靠實 現(xiàn)閉環(huán)鋼絲繩傳動的張緊,保證絲傳動系統(tǒng)在工作中始終處于張緊狀態(tài),同時能夠方便地 進行閉環(huán)鋼絲繩傳動的調(diào)整,進而實現(xiàn)絲傳動系統(tǒng)在工作中的調(diào)整和校準,保證傳動精度。圖10所示為快換基座內(nèi)部傳動結(jié)構(gòu)示意圖。手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng)3-8的驅(qū)動源包 括伺服驅(qū)動電機10-13和與伺服驅(qū)動電機相連的諧波減速器10-12,固絲輪結(jié)構(gòu)抱緊在諧 波減速器的輸出軸上,輸出軸前端支撐在固絲輪支撐座3-5上。驅(qū)動系統(tǒng)由自轉(zhuǎn)驅(qū)動組件 10-1、腕部俯仰驅(qū)動組件10-2、末端左瓣驅(qū)動組件10-3、末端右瓣驅(qū)動組件10-4組成。纏 繞在自轉(zhuǎn)驅(qū)動組件10-1的固絲輪結(jié)構(gòu)上的傳動鋼絲繩先經(jīng)下接口傳動導(dǎo)向輪10-10導(dǎo)向, 然后旋繞在下接口自轉(zhuǎn)傳動組件10-5的傳動絲輪上,最后通過調(diào)整固絲輪結(jié)構(gòu)把鋼絲張 緊,這樣就實現(xiàn)了自轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動力由驅(qū)動系統(tǒng)向下接口傳動組件的傳遞。按同樣的方法, 可分別實現(xiàn)腕部俯仰運動的驅(qū)動力由腕部俯仰驅(qū)動組件10-2向下接口腕部俯仰傳動組件 10-6的傳遞,工具末端運動的驅(qū)動力由末端左、右瓣驅(qū)動組件10-3、10-4向下接口末端左、 右瓣傳動組件10-7、10-8的傳遞。圖11所示為快換基座中的下接口傳動組件的結(jié)構(gòu)組成。將第二上軸承11-2、下接 口固絲傳動輪11-3、第二下軸承11-4依次裝入凹槽傳動軸11-1中,經(jīng)驅(qū)動組件纏繞并由 導(dǎo)向輪導(dǎo)向后的鋼絲按相反方向旋繞在下接口固絲傳動輪11-3上、下兩側(cè)的絲槽中,最后 通過擰緊固絲傳動輪鎖緊塊11-5將下接口傳動組件抱緊在凹槽傳動軸11-1上。當快換盒 快速滑入快換基座后,快換盒上接口凸塊傳動軸9-5的凸塊恰好滑入快換基座下接口凹槽 傳動軸11-1的導(dǎo)向滑槽中并間隙配合,這樣就實現(xiàn)了上、下動力接口的穩(wěn)定對接和動力傳 遞。圖12所示為手術(shù)工具系統(tǒng)的絲傳動原理。自轉(zhuǎn)自由度的傳動過程手術(shù)工具驅(qū)動 系統(tǒng)3-8輸出驅(qū)動力,纏繞在自轉(zhuǎn)驅(qū)動組件10-1上的鋼絲繩經(jīng)下接口傳動導(dǎo)向輪10-10導(dǎo) 向后旋繞在下接口自轉(zhuǎn)傳動組件10-5的下接口固絲傳動輪11-3上并帶動整個傳動組件旋 轉(zhuǎn),通過凹槽傳動軸11-1與凸塊傳動軸9-5的對接將動力傳遞到上接口自轉(zhuǎn)傳動組件7-1, 再通過絲傳動將上接口自轉(zhuǎn)傳動組件7-1的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為自轉(zhuǎn)連接軸8-6的旋轉(zhuǎn)運動。同 理,腕部俯仰自由度的傳動過程驅(qū)動系統(tǒng)3-8輸出驅(qū)動力,其腕部俯仰驅(qū)動組件10-2利用 鋼絲傳動并經(jīng)下接口傳動導(dǎo)向輪10-11導(dǎo)向后將旋轉(zhuǎn)動力傳遞給下接口腕部俯仰傳動組 件10-6,然后通過對接將動力傳遞給上接口腕部俯仰傳動組件7-2,再利用鋼絲12-4傳動 并經(jīng)快換盒導(dǎo)向機構(gòu)7-5導(dǎo)向,最終實現(xiàn)腕部12-1的俯仰自由度。末端左瓣的傳動過程 驅(qū)動系統(tǒng)3-8輸出驅(qū)動力,其末端左瓣驅(qū)動組件10-3利用鋼絲傳動并經(jīng)下接口傳動導(dǎo)向輪 10-9的導(dǎo)向,帶動下接口末端左瓣傳動組件10-7旋轉(zhuǎn),通過對接將動力傳遞給上接口末端 左瓣傳動組件7-3,再利用鋼絲傳動并經(jīng)快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)7-5導(dǎo)向,最終實現(xiàn)末端左 瓣12-2的旋轉(zhuǎn)自由度。末端右瓣與末端左瓣的傳動原理相同。
權(quán)利要求
1.微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),其特征在于它包括由上接口末端右瓣傳動 組件、上接口末端左瓣傳動組件、上接口腕部俯仰傳動組件和上接口自轉(zhuǎn)傳動組件組成的 上接口傳動系統(tǒng),由下接口末端右瓣傳動組件、下接口末端左瓣傳動組件、下接口腕部俯仰 傳動組件和下接口自轉(zhuǎn)傳動組件組成的下接口傳動系統(tǒng)以及由末端右瓣驅(qū)動組件、末端左 瓣驅(qū)動組件、腕部俯仰驅(qū)動組件和自轉(zhuǎn)傳動驅(qū)動組件組成的手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng),所述的上 接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件垂直設(shè)置在快換盒基座和與快換盒基座固定相連的盒蓋 板之間,其軸線沿與上接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直設(shè)置的自轉(zhuǎn)連接軸 通過軸承與快換盒基座前端的軸承座孔相連,在所述的自轉(zhuǎn)連接軸的一端設(shè)置有絲槽并且 其絲槽端設(shè)置在上接口腕部俯仰傳動組件和上接口自轉(zhuǎn)傳動組件之間,經(jīng)上接口自轉(zhuǎn)傳動 組件固絲纏繞后的傳動鋼絲繩與自轉(zhuǎn)連接軸的絲槽端旋繞相連,分別旋繞在上接口末端右 瓣傳動組件、上接口末端左瓣傳動組件和上接口腕部俯仰傳動組件上的傳動鋼絲繩先各自 通過一個與其對應(yīng)設(shè)置的快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)導(dǎo)向,然后穿過自轉(zhuǎn)連接軸的中心孔再分 別與工具腕部、工具末端右瓣和工具末端左瓣轉(zhuǎn)動相連,每一個快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)連 接在所述的快換盒基座和盒蓋板之間,所述的手術(shù)工具驅(qū)動系統(tǒng)中的每一驅(qū)動組件均包括 驅(qū)動源,驅(qū)動源的輸出軸與下接口傳動組件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線垂直設(shè)置,固絲 輪結(jié)構(gòu)抱緊在驅(qū)動源的輸出軸上;所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件均連接在基座基架上,所述的下接口傳動組 件中的每一傳動組件的旋轉(zhuǎn)軸線均沿與所述的上接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件相平行 的方向設(shè)置,旋繞在所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一個傳動組件上的傳動鋼絲繩各自通過 與其對應(yīng)設(shè)置的一組下接口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)導(dǎo)向后再分別旋繞在相應(yīng)驅(qū)動源輸出軸上的 固絲輪結(jié)構(gòu)上以使兩者轉(zhuǎn)動相連,下接口傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)均連接在基座基架上;所述的上接口傳動系統(tǒng)中的四個傳動組件的底部能夠與下接口傳動組件中的四個傳 動組件的頂部一一對應(yīng)插合以使上、下接口傳動系統(tǒng)中的組件兩兩滑動相連,在所述的基 座基架和快換盒基座之間設(shè)置有限位鎖緊機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),其特征在于在所述 的基座機架上沿著與上、下接口傳動系統(tǒng)中的組件兩兩插合滑動相平行的方向開有兩個導(dǎo) 向滑槽,設(shè)置在快換盒基座底部兩側(cè)的兩個導(dǎo)向滑塊能夠與所述的兩個導(dǎo)向滑槽相對應(yīng)插 合滑動配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),其特征在于所述的 限位鎖緊機構(gòu)(3-7)包括限位基座0-2),限位基座G-2)固定在基座基架(3-6)后端的 定位槽中,限位塊(4-1)通過連接在限位基座上的限位塊銷軸(4-7)轉(zhuǎn)動連接在限位基 座G-2)的開口槽內(nèi),裝于限位塊兩側(cè)并對稱布置的兩個折型吊鉤(4- 通過連接在限位 基座上的吊鉤銷軸(4-4)轉(zhuǎn)動連接在限位基座的開口槽內(nèi)并且對稱布置的兩個拉伸彈簧 (4-6)的上端分別勾掛在兩個折型吊鉤(4-3)下端的銷孔內(nèi),兩個拉伸彈簧下端各自勾掛 在位于限位塊(4-1)底端的彈簧銷軸G-5),限位塊上部的卡頭能夠與設(shè)置在快換盒基座 后端的卡槽相壓緊或松開配合,限位塊銷軸的軸線與吊鉤銷軸的軸線相平行設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),其特征在于所述的 上接口傳動系統(tǒng)的每一傳動組件均包括凸塊傳動軸(9-5),在所述的凸塊傳動軸的底部設(shè) 置有凸塊,在所述的凸塊傳動軸上依次套裝有第一下軸承(9-4)、其上開有軸孔的外固絲輪(9-3)、其上開有軸孔并且其底部為光滑軸段的的內(nèi)固絲輪(9- 和第一上軸承(9-1), 在所述的內(nèi)固絲輪光滑軸段的側(cè)壁上沿其軸向設(shè)置有開口長槽,固絲輪鎖緊塊與外固絲輪 下部通過連接螺釘相連,所述的內(nèi)固絲輪(9-2)的光滑軸段與所述的外固絲輪(9- 軸孔 間隙配合并且能夠通過固絲輪鎖緊塊(9-6)抱緊在所述的凸塊傳動軸上,所述的內(nèi)、外固 絲輪上均設(shè)置有絲槽,所述的第一上軸承(9-1)固定在盒蓋板上的軸承座孔內(nèi),所述的第 一下軸承(9-4)固定在快換盒基座的軸承座孔內(nèi),上接口自轉(zhuǎn)傳動組件的內(nèi)、外固絲輪與 自轉(zhuǎn)連接軸的絲槽端通過傳動鋼絲繩轉(zhuǎn)動相連,上接口末端右瓣傳動組件、上接口末端左 瓣傳動組件和上接口腕部俯仰傳動組件上的內(nèi)、外固絲輪分別通過在其內(nèi)、外固絲輪的絲 槽中按相反方向旋繞并張緊的傳動鋼絲繩與工具腕部、工具末端右瓣和工具末端左瓣轉(zhuǎn)動 相連;所述的下接口傳動系統(tǒng)中的每一傳動組件均包括凹槽傳動軸(11-1),在所述的凹槽 傳動軸(11-1)的頂部設(shè)置有與所述的凸塊傳動軸底部能夠插合以實現(xiàn)滑動配合的導(dǎo)向滑 槽,在所述的凹槽傳動軸(11-1)上依次套有第二上軸承(11-2)、下接口固絲傳動輪(11-3) 和第二下軸承(11-4),所述的下接口固絲傳動輪的下部通過連接螺釘與固絲傳動輪鎖緊塊 (11-5)相連,所述的下接口固絲傳動輪上設(shè)置有絲槽,所述的下接口固絲傳動輪能夠通過 固絲傳動輪鎖緊塊抱緊在所述的凹槽傳動軸上,所述的第二上、下軸承(11-2、11-4)分別 固定在基座基架(3-6)的軸承座孔內(nèi);驅(qū)動源輸出軸上的固絲輪結(jié)構(gòu)包括其上開有軸孔的 驅(qū)動源外固絲輪、其上開有軸孔并且其底部為光滑軸段的驅(qū)動源內(nèi)固絲輪,在所述的驅(qū)動 源內(nèi)固絲輪光滑軸段的側(cè)壁上沿軸向設(shè)置有開口長槽,在驅(qū)動源內(nèi)、外固絲輪上均開有絲 槽,驅(qū)動源固絲輪鎖緊塊與驅(qū)動源外固絲輪下部通過連接螺釘相連,所述的驅(qū)動源內(nèi)固絲 輪的光滑軸段與所述的驅(qū)動源外固絲輪軸孔間隙配合并且能夠通過驅(qū)動源固絲輪鎖緊塊 抱緊在所述的驅(qū)動源輸出軸上,驅(qū)動源內(nèi)、外固絲輪分別通過在其內(nèi)、外固絲輪的絲槽中按 相反方向旋繞并張緊的傳動鋼絲繩與相對應(yīng)的下接口傳動系統(tǒng)中的每一個傳動組件上的 下接口固絲傳動輪轉(zhuǎn)動相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),其特征在于所述的 每一個快換盒傳動導(dǎo)向輪機構(gòu)均包括導(dǎo)向輪軸,快換盒傳動導(dǎo)向輪套裝在所述的導(dǎo)向輪軸 上,在所述的快換盒傳動導(dǎo)向輪的頂面和底面分別加裝有墊圈,所述的導(dǎo)向輪軸的頂端和 底端分別固定在所述的盒蓋板和快換盒基座上。
全文摘要
本發(fā)明公開了微創(chuàng)外科手術(shù)機器人緊湊型快換機構(gòu),由快換盒與快換基座兩部分組成,主要包括傳動機構(gòu)、限位鎖緊機構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)等,快換盒連接部分通過自轉(zhuǎn)軸與具有腕部功能的工具末端相連,快換盒可沿快換基座的凹型滑槽快速滑動,從而實現(xiàn)手術(shù)工具的更換。安裝在快換基座尾端的限位鎖緊機構(gòu)對滑入快換基座的快換盒進行限位和固定。傳動機構(gòu)共分為四組,這四組傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)相似,分別通過伺服電機,以絲傳動的形式最終實現(xiàn)工具末端的四個自由度,傳動機構(gòu)中的固絲輪組件可實現(xiàn)傳動鋼絲的固定與張緊。驅(qū)動系統(tǒng)由伺服電機與諧波減速器組成,通過螺紋連接固定在快換基座的基架上。本發(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、傳動可靠、快換效率高等優(yōu)點。
文檔編號A61B19/00GK102119872SQ201110026010
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者何超, 孔康, 桑宏強, 王樹新 申請人:天津大學