本發(fā)明涉及一種經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人及控制系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域中，微創(chuàng)手術(shù)已經(jīng)在減少病人的術(shù)后疼痛和并發(fā)癥、縮短住院時(shí)間、改善術(shù)后的疤痕狀況等方面取得了成功。在該領(lǐng)域內(nèi)，目前已成功商業(yè)化的Intuitive Surgical公司所開(kāi)發(fā)的da Vinci多孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人能夠滿足多種微創(chuàng)手術(shù)的要求。但隨著醫(yī)療技術(shù)的日趨成熟和患者越來(lái)越高的要求，出現(xiàn)了經(jīng)人體自然腔道手術(shù)(natural orifice trans-luminal endoscopic surgery,NOTES)，其特點(diǎn)是不需要任何切口，手術(shù)器械需要通過(guò)一個(gè)狹長(zhǎng)復(fù)雜的人體腔道之后到達(dá)術(shù)部進(jìn)行夾持縫合等手術(shù)動(dòng)作。目前，包括諸如da Vinci在內(nèi)的大部分現(xiàn)有手術(shù)機(jī)器人因其剛性結(jié)構(gòu)、外觀尺寸和自由度配置等的限制，均難以滿足經(jīng)人體自然腔道手術(shù)的技術(shù)要求，尤其對(duì)于經(jīng)尿道施展的泌尿外科手術(shù)。由于尿道直徑通常小于8mm，目前世界范圍內(nèi)尚無(wú)公司開(kāi)發(fā)出可經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人，因此，經(jīng)尿道施展的泌尿手術(shù)作為經(jīng)人體自然腔道手術(shù)的一個(gè)重要分支，具有極高的創(chuàng)新性和廣泛的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可經(jīng)尿道進(jìn)入膀胱進(jìn)行檢查及手術(shù)的經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人及控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人及控制系統(tǒng)，其特征在于：包括一機(jī)架，在所述機(jī)架的底部固定連接一底盤，所述機(jī)架的頂部通過(guò)一傳動(dòng)鏈連接一支架，在所述支架上固定連接一膀胱鏡和兩手術(shù)工具；所述手術(shù)工具包括一柔性連續(xù)體機(jī)械臂和一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置；所述支架包括一膀胱鏡安裝座和兩對(duì)稱設(shè)置在所述膀胱鏡安裝座兩側(cè)的手術(shù)工具安裝座；所述膀胱鏡安裝座與所述膀胱鏡固定連接；所述手術(shù)工具安裝座通過(guò)一直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與一立板連接，所述立板的前側(cè)固定連接一連接外罩，后側(cè)固定連接多個(gè)用于對(duì)所述柔性連續(xù)體機(jī)械臂進(jìn)行彎轉(zhuǎn)控制的第一電機(jī)，所述連接外罩通過(guò)一無(wú)菌屏障與所述手術(shù)工具的殼體的后端連接；所述經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人及控制系統(tǒng)還包括一控制機(jī)柜，所述控制機(jī)柜包括一工業(yè)計(jì)算機(jī)、一轉(zhuǎn)接板、多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和一第一顯示器，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)與所述轉(zhuǎn)接板電連接，所述轉(zhuǎn)接板分別與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第一顯示器電連接；各所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與各所述第一電機(jī)電連接；所述第一電機(jī)為帶有編碼器的伺服電機(jī)且均與所述轉(zhuǎn)接板電連接；所述工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)內(nèi)部板卡和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)所述第一電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制；所述轉(zhuǎn)接板用于接收來(lái)自所述膀胱鏡的膀胱鏡信號(hào)和來(lái)自各所述編碼器的計(jì)數(shù)信號(hào)，通過(guò)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器向所述第一電機(jī)發(fā)送電機(jī)驅(qū)動(dòng)能量流，向所述第一顯示器發(fā)送膀胱鏡信號(hào)。

所述傳動(dòng)鏈包括一與所述機(jī)架頂部固定連接的底座，在所述底座上固定連接兩垂直布置的支撐臂，在其中一所述支撐臂上固定連接一第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出軸連接一同步帶，在所述同步帶的前側(cè)緊固連接一第一滑塊，在所述第一滑塊的前側(cè)固定連接一第一連桿的一端，所述第一連桿的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的第三電機(jī)連接一第二連桿的一端，所述第二連桿的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的第四電機(jī)連接一第三連桿的一端，所述第三連桿的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的第五電機(jī)連接一第四連桿的一端，所述第四連桿的另一端通過(guò)一水平設(shè)置的第六電機(jī)連接一第五連桿的一端，所述第五連桿的另一端同軸固定連接一水平設(shè)置的第七電機(jī)，所述第七電機(jī)的輸出軸固定連接一第六連桿的一端，所述第六連桿的另一端固定連接所述膀胱鏡安裝座的后端；所述第二電機(jī)、第三電機(jī)、第四電機(jī)、第五電機(jī)、第六電機(jī)、第七電機(jī)亦分別與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接。

還包括一控制端，所述控制端包括一上位計(jì)算機(jī)、一第二顯示器、兩遙控設(shè)備和兩踏板，其中，所述第一顯示器、兩遙控設(shè)備和兩踏板均與所述上位計(jì)算機(jī)電連接，所述上位計(jì)算機(jī)與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)電連接；所述上位計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與所述工業(yè)計(jì)算機(jī)交換控制信號(hào)，所述遙控設(shè)備用于下達(dá)控制信號(hào)，目的是對(duì)所述鏡體和柔性連續(xù)體機(jī)械臂末端的位置和指向進(jìn)行控制；所述第二顯示器與所述轉(zhuǎn)接板電連接，用于顯示來(lái)自轉(zhuǎn)接板的膀胱鏡信號(hào)。

所述膀胱鏡包括一鏡體和一鏡體驅(qū)動(dòng)單元；所述鏡體包括一攜帶照明模塊的高清攝像頭、一固定盤、兩第一結(jié)構(gòu)骨、一第二結(jié)構(gòu)骨、一支撐構(gòu)件和一截面呈圓形的薄壁管；所述高清攝像頭的線纜與所述轉(zhuǎn)接板電連接；兩所述第一結(jié)構(gòu)骨和一所述第二結(jié)構(gòu)骨呈三角形均勻分布且三者的前端共同緊固連接所述固定盤的一側(cè)，所述固定盤的另一側(cè)固定連接所述高清攝像頭；所述支撐構(gòu)件為細(xì)長(zhǎng)體結(jié)構(gòu)，所述支撐構(gòu)件的后端與所述鏡體驅(qū)動(dòng)單元連接，在所述支撐構(gòu)件上設(shè)置有供所述第一結(jié)構(gòu)骨、第二結(jié)構(gòu)骨和高清攝像頭的線纜穿過(guò)的通道；兩所述第一結(jié)構(gòu)骨和一所述第二結(jié)構(gòu)骨的后端穿過(guò)所述支撐構(gòu)件后與所述鏡體驅(qū)動(dòng)單元連接；所述薄壁管套在所述支撐構(gòu)件的外部；所述鏡體驅(qū)動(dòng)單元包括一主殼體和一副殼體，所述主殼體包括一前端板、一后端板和一呈筒狀的外罩，所述主殼體通過(guò)一第二無(wú)菌屏障與所述膀胱鏡安裝座連接；所述副殼體固定連接在所述主殼體的前側(cè)，所述副殼體的前端固定連接所述薄壁管；所述鏡體的所述第一結(jié)構(gòu)骨、第二結(jié)構(gòu)骨和支撐構(gòu)件均從所述副殼體的內(nèi)部通過(guò)且穿過(guò)所述前端板伸入所述主殼體；在所述副殼體的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩接口，在所述副殼體內(nèi)部設(shè)置有兩與每一所述接口連通的腔道，在所述支撐構(gòu)件的兩側(cè)開(kāi)設(shè)有與每一所述腔道連通的開(kāi)放腔道；在所述主殼體的內(nèi)部設(shè)置有主要由第一螺桿和第一螺母組成的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主要由第二螺桿和第二螺母組成的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及主要由蝸輪和蝸桿組成的第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；在所述主殼體的外部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有三個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將第一個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為推拉支撐構(gòu)件及兩根第一結(jié)構(gòu)骨、一根第二結(jié)構(gòu)骨以實(shí)現(xiàn)整體進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將第二個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為推拉兩根第一結(jié)構(gòu)骨和一根第二結(jié)構(gòu)骨以實(shí)現(xiàn)兩根第一結(jié)構(gòu)骨和一根第二結(jié)構(gòu)骨伸出支撐構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將第三個(gè)所述控制轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為推拉兩根第一結(jié)構(gòu)骨以實(shí)現(xiàn)高清攝像頭的俯仰運(yùn)動(dòng)。

所述第一螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述前端板與所述后端板之間，所述第一螺桿的后端穿過(guò)所述后端板，所述第一螺母配合連接在所述第一螺桿上；在所述前端板與所述后端板之間固定設(shè)置有第一導(dǎo)桿，所述第一螺母與所述第一導(dǎo)桿滑動(dòng)連接；在所述第一螺母上固定連接一框形基座；所述框形基座與所述支撐構(gòu)件的后端固定連接；第一個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)第一傳動(dòng)組件與所述第一螺桿的后端連接，用于將第一個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞給所述第一螺桿；所述第一傳動(dòng)組件包括一第一內(nèi)齒圈和一第一齒輪，所述第一內(nèi)齒圈固定設(shè)置在第一個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)側(cè)，所述第一齒輪固定連接在所述第一螺桿的后端，所述第一齒輪與所述第一內(nèi)齒圈嚙合；所述第二螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在所述框形基座上，所述第二螺母配合連接在所述第二螺桿上；在所述前端板與所述后端板之間固定設(shè)置有第二導(dǎo)桿，所述第二螺母與所述第二導(dǎo)桿滑動(dòng)連接；在所述第二螺母上固定連接一第一壓板，所述第一壓板與所述第二結(jié)構(gòu)骨的后端固定連接；第二個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)第二傳動(dòng)組件與所述第二螺桿的后端連接，用于將第二個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞給所述第二螺桿；所述第二傳動(dòng)組件包括一第二內(nèi)齒圈、一第二齒輪、一惰輪、一第一套筒和一第一方形軸；所述第二內(nèi)齒圈固定設(shè)置在第二個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)側(cè)；所述第二內(nèi)齒圈通過(guò)所述惰輪與所述第二齒輪傳動(dòng)連接；所述第一套筒與第二齒輪的前側(cè)中心固定連接，所述第一套筒穿過(guò)所述后端板且與所述后端板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一套筒沿周向開(kāi)設(shè)有方形槽，所述第一套筒通過(guò)所述方形槽可滑動(dòng)地連接所述第一方形軸，所述第一方形軸與所述第二螺桿的后端固定連接；所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括所述蝸桿、所述蝸輪、一第七連桿、一第二滑塊和一第三導(dǎo)桿；所述第三導(dǎo)桿固定連接在所述前端板與所述后端板之間，所述第二滑塊可滑動(dòng)地連接在所述第三導(dǎo)桿上；所述蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述第二螺母上；所述蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在所述第二螺母上且與所述蝸桿嚙合；在所述蝸輪靠近邊緣的輪盤處轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述連桿的一端，所述連桿的另一端與所述第二滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在所述第二滑塊上固定連接有一第二壓板，所述第二壓板與兩所述第一結(jié)構(gòu)骨的后端固定連接；第三個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)通過(guò)第三傳動(dòng)組件與所述蝸桿的后端連接，用于將第三個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞給所述蝸桿；所述第三傳動(dòng)組件包括一第三內(nèi)齒圈、一第三齒輪、一第二套筒和一第二方形軸；所述第三內(nèi)齒圈固定設(shè)置在第三個(gè)所述控制轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)側(cè)；所述第三齒輪與所述第三內(nèi)齒圈嚙合；所述第二套筒固定連接在所述第三齒輪的前側(cè)中心，所述第二套筒穿過(guò)所述后端板且與所述后端板轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第二套筒沿軸向開(kāi)設(shè)有方形槽，所述第二套筒通過(guò)方形槽可滑動(dòng)地連接所述第二方形軸，所述第二方形軸的前端與所述蝸桿的后端固定連接。

兩所述手術(shù)工具的所述柔性連續(xù)體機(jī)械臂分別依次穿過(guò)所述副殼體的所述接口、位于所述副殼體內(nèi)的所述腔道和位于所述支撐構(gòu)件兩側(cè)的所述開(kāi)放腔道；所述柔性連續(xù)體機(jī)械臂包括一第一節(jié)連續(xù)體和一第二節(jié)連續(xù)體；所述第一節(jié)連續(xù)體包括四根等間隔平行設(shè)置的第三結(jié)構(gòu)骨、多個(gè)等間隔分布的第一間隔盤和一第一固定片；所述第三結(jié)構(gòu)骨后端與所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置連接，前端依次穿過(guò)各所述第一間隔盤后與所述第一固定片固定連接；所述第二節(jié)連續(xù)體包括四根等間隔平行設(shè)置的第四結(jié)構(gòu)骨、多個(gè)等間隔分布的第二間隔盤和一第二固定片；所述第四結(jié)構(gòu)骨后端與所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置連接，前端依次穿過(guò)各所述第一間隔盤、第一固定片和各第二間隔盤后與所述第二固定片固定連接；所述機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置包括一殼體和四個(gè)位于所述殼體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件；其中，每一所述結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件與穿過(guò)所述殼體前端的兩根所述第三結(jié)構(gòu)骨或兩根所述第四結(jié)構(gòu)骨連接；每一所述結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件包括一第一基座、一第一聯(lián)軸器公頭、一雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器、一第八連桿、兩第三壓板和兩第三滑塊；在所述殼體的前端和后端之間設(shè)置有四根導(dǎo)軌，在每一所述導(dǎo)軌上同時(shí)滑動(dòng)連接兩個(gè)屬于不同所述結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件的第三滑塊；所述第一基座位于兩所述導(dǎo)軌之間且與所述殼體的后端固定連接，所述第一聯(lián)軸器公頭位于所述殼體的后端且與一傳動(dòng)軸的一端固定連接，所述傳動(dòng)軸與所述殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述傳動(dòng)軸的另一端固定連接所述雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器的一端，所述雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器的另一端通過(guò)另一傳動(dòng)軸固定連接在所述第八連桿的中部，所述另一傳動(dòng)軸通過(guò)一軸承轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在所述第一基座上；所述第八連桿的兩端分別可滑動(dòng)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接一所述第三壓板，每一所述第三壓板與一所述第三結(jié)構(gòu)骨或一所述第四結(jié)構(gòu)骨的后端固定連接；兩所述第三壓板分別與一所述第三滑塊固定連接；所述第一聯(lián)軸器公頭通過(guò)位于所述無(wú)菌屏障上的聯(lián)軸器公母連接件與所述第一電機(jī)的輸出端連接。

在所述柔性連續(xù)體機(jī)械臂的前端設(shè)置一手術(shù)鉗，在所述殼體內(nèi)設(shè)置一手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件，手術(shù)鉗控制線的后端依次從中心穿過(guò)所述第二固定片、各第二間隔盤、第一固定片、各第一間隔盤后與手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件連接；所述手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件包括一第二基座、一引導(dǎo)套管、一第二聯(lián)軸器公頭、一第三螺桿、一第三螺母、一第四壓板和一第四導(dǎo)桿；所述第四導(dǎo)桿固定連接在所述殼體的前端與后端之間且與所述第三螺母滑動(dòng)連接，所述第二基座與所述殼體的前端固定連接，所述第二聯(lián)軸器公頭位于所述殼體的后端且與所述第三螺桿的一端固定連接，所述第三螺桿的兩端均與所述殼體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第三螺桿與所述第四導(dǎo)桿平行，所述第三螺母與所述第三螺桿螺紋配合，所述第三螺母與所述第四壓板固定連接，所述第四壓板與所述手術(shù)鉗控制線的后端固定連接；所述引導(dǎo)套管設(shè)置在所述殼體的前端與所述第二基座之間，所述手術(shù)鉗控制線從所述引導(dǎo)套管中穿過(guò)；所述第二無(wú)菌屏障上的其中一所述聯(lián)軸器公母連接件的前端與所述第二聯(lián)軸器公頭的后端連接，后端與所述立板上的其中一所述第一電機(jī)的輸出軸連接。

每一所述結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件還包括一微調(diào)機(jī)構(gòu)；所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括兩螺栓、兩柱形螺母和兩拉簧；其中，每一所述螺栓穿過(guò)所述殼體的前端且栓頭位于所述殼體的外部；所述螺栓的后端通過(guò)螺紋連接一所述柱形螺母的一端，所述柱形螺母的另一端通過(guò)一所述拉簧連接所述第八連桿的一端。

所述直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一固定連接在所述手術(shù)工具安裝座上的第八電機(jī)，所述第八電機(jī)的輸出軸固定連接一絲杠的一端，所述絲杠的兩端與所述手術(shù)工具安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在所述絲杠上套設(shè)一矩形螺母，在所述矩形螺母上固定連接一固定塊，在所述固定塊上固定連接所述立板。

在所述柔性連續(xù)體機(jī)械臂的前端設(shè)置一電切刀，在所述控制機(jī)柜中設(shè)置有一電切發(fā)生器，所述電切發(fā)生器分別與所述轉(zhuǎn)接板、電切刀的線纜電連接，用于在所述遙控設(shè)備的控制下產(chǎn)生電切能量流。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明的經(jīng)尿道的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)包括有一個(gè)具有三個(gè)自由度的膀胱鏡、兩個(gè)具有五個(gè)自由度的手術(shù)工具，兩手術(shù)工具借助于薄壁管、支撐構(gòu)件與膀胱鏡結(jié)合在一起，能夠配合完成各類泌尿手術(shù)，因此，本發(fā)明具有很高的醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。2、本發(fā)明膀胱鏡的鏡體在鏡體驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)可精確手動(dòng)調(diào)節(jié)的自由度，分別是推拉支撐構(gòu)件及兩根第一結(jié)構(gòu)骨、一根第二結(jié)構(gòu)骨實(shí)現(xiàn)的整體進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，共同推拉兩根第一結(jié)構(gòu)骨和一根第二結(jié)構(gòu)骨實(shí)現(xiàn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(即調(diào)節(jié)兩根第一結(jié)構(gòu)骨和一根第二結(jié)構(gòu)骨伸出支撐構(gòu)件的長(zhǎng)度)，以及同時(shí)推拉兩根第一結(jié)構(gòu)骨實(shí)現(xiàn)的高清攝像頭的俯仰運(yùn)動(dòng)，在自由度上能夠滿足進(jìn)入人體尿道實(shí)施檢查的要求。3、本發(fā)明手術(shù)工具的柔性連續(xù)體機(jī)械臂在機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)四個(gè)彎轉(zhuǎn)自由度、一個(gè)整體進(jìn)給自由度和手術(shù)鉗的開(kāi)合，因此，在自由度上能夠滿足進(jìn)入人體尿道實(shí)施手術(shù)的要求。4、本發(fā)明在機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置中還設(shè)置有與每一結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件連接的微調(diào)結(jié)構(gòu)，因此，能夠保證每一第三結(jié)構(gòu)骨和第四結(jié)構(gòu)骨在沒(méi)有動(dòng)力輸入的狀態(tài)下始終位于固定的初始位置。5、本發(fā)明在第一無(wú)菌屏障和第二無(wú)菌屏障的邊緣固定連接同一無(wú)菌塑料薄膜，第一無(wú)菌屏障、第二無(wú)菌屏障連同無(wú)菌塑料薄膜可以將包括膀胱鏡和手術(shù)工具的消毒部分與未消毒部分分隔開(kāi)來(lái)，滿足手術(shù)需求。6、本發(fā)明還設(shè)置有主控端和控制機(jī)柜，用閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制的方式對(duì)手術(shù)工具、運(yùn)動(dòng)鏈等的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精確操控，因此手術(shù)實(shí)施過(guò)程僅需要一名遠(yuǎn)程操控設(shè)備的醫(yī)生和一名位于病人側(cè)的醫(yī)生即可完成。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于膀胱檢查與手術(shù)過(guò)程中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明支架與膀胱鏡、手術(shù)工具的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明膀胱鏡和手術(shù)工具的前端結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明膀胱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明鏡體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明鏡體驅(qū)動(dòng)單元的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明鏡體驅(qū)動(dòng)單元的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明鏡體驅(qū)動(dòng)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明鏡體驅(qū)動(dòng)單元的第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的局部放大示意圖；

圖10是本發(fā)明手術(shù)工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明手術(shù)工具在另一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明柔性連續(xù)體機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本發(fā)明結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15是本發(fā)明結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件在另一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16是本發(fā)明手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明手術(shù)工具安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本發(fā)明手術(shù)工具安裝座的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本發(fā)明第二無(wú)菌屏障的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20是本發(fā)明第二無(wú)菌屏障在另一視角下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21是本發(fā)明傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖22是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例一：

如圖1～3所示，本實(shí)施例包括一機(jī)架10，在機(jī)架10的底部固定連接一底盤20，機(jī)架10的頂部通過(guò)一傳動(dòng)鏈30連接一支架40，在支架40上固定連接一膀胱鏡50和兩手術(shù)工具60。

如圖4所示，膀胱鏡50包括一鏡體501和一鏡體驅(qū)動(dòng)單元502。

如圖4、圖5所示，鏡體501包括一攜帶照明模塊的高清攝像頭503、一固定盤504、兩第一結(jié)構(gòu)骨505、一第二結(jié)構(gòu)骨506、一支撐構(gòu)件507和一截面呈圓形的薄壁管508。其中，兩第一結(jié)構(gòu)骨505和一第二結(jié)構(gòu)骨506呈三角形均勻分布且三者的前端共同緊固連接固定盤504的一側(cè)。固定盤504的另一側(cè)固定連接高清攝像頭503，并且高清攝像頭503的照明模塊位于第二結(jié)構(gòu)骨506的延長(zhǎng)線上。支撐構(gòu)件507為細(xì)長(zhǎng)體結(jié)構(gòu)，其后端與鏡體驅(qū)動(dòng)單元502連接(后文將詳細(xì)介紹)，在支撐構(gòu)件507上設(shè)置有供第一結(jié)構(gòu)骨505、第二結(jié)構(gòu)骨506和高清攝像頭503的線纜509穿過(guò)的通道。兩第一結(jié)構(gòu)骨505和一第二結(jié)構(gòu)骨506的后端穿過(guò)支撐構(gòu)件507后與鏡體驅(qū)動(dòng)單元502連接。薄壁管508套在支撐構(gòu)件507的外部。本實(shí)施例的鏡體501在鏡體驅(qū)動(dòng)單元502的驅(qū)動(dòng)下能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)可精確手動(dòng)調(diào)節(jié)的自由度，分別是：①推拉支撐構(gòu)件507及兩第一結(jié)構(gòu)骨505、一第二結(jié)構(gòu)骨506實(shí)現(xiàn)的整體進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；②共同推拉兩第一結(jié)構(gòu)骨505和一第二結(jié)構(gòu)骨506實(shí)現(xiàn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，即調(diào)節(jié)兩第一結(jié)構(gòu)骨505和一第二結(jié)構(gòu)骨506伸出支撐構(gòu)件507的長(zhǎng)度；③同時(shí)推拉兩第一結(jié)構(gòu)骨505實(shí)現(xiàn)的高清攝像頭503的俯仰運(yùn)動(dòng)。

如圖6～8所示，鏡體驅(qū)動(dòng)單元502包括一主殼體510和一副殼體511。主殼體510包括一前端板512、一后端板(圖中未示出)和一呈筒狀的外罩513。副殼體511固定連接在主殼體510前端板512的前側(cè)。副殼體511的前端固定連接薄壁管508。鏡體501的第一結(jié)構(gòu)骨505、第二結(jié)構(gòu)骨506和支撐構(gòu)件507均從副殼體511的內(nèi)部通過(guò)且穿過(guò)前端板512伸入主殼體510。在副殼體511的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩接口514，在副殼體511內(nèi)部設(shè)置有兩與每一接口514連通的腔道，在支撐構(gòu)件507兩側(cè)開(kāi)設(shè)有與每一腔道連通的開(kāi)放腔道。由此提供了用于容納兩手術(shù)工具60的通道，從而使膀胱鏡50可以與兩手術(shù)工具60共同實(shí)施經(jīng)尿道的泌尿手術(shù)。在主殼體510的內(nèi)部設(shè)置有第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)515、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)516和第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)517，其分別用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)前述鏡體501的三個(gè)自由度。在主殼體510的外部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有三個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)518，控制轉(zhuǎn)環(huán)518為帶有內(nèi)齒圈的圓環(huán)，其分別與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)515、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)516和第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)517連接，三個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)518為手動(dòng)控制的控制終端。如圖7所示，第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)515包括一導(dǎo)桿519、一齒輪520、一螺桿521和一螺母522。其中，導(dǎo)桿519固定連接在前端板512與后端板之間，螺桿521轉(zhuǎn)動(dòng)連接在前端板512與后端板之間，螺桿521的后端穿過(guò)后端板并與齒輪520的中心固定連接，齒輪520與一控制轉(zhuǎn)環(huán)518的內(nèi)齒圈嚙合；螺母522通過(guò)螺紋連接螺桿521且與導(dǎo)桿519可滑動(dòng)地連接。在螺母522上還固定連接一框形基座523，框形基座523的前端與支撐構(gòu)件507的后端固定連接。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)516包括一導(dǎo)桿524、一惰輪525、一齒輪526、一套筒527、一方形軸528、一螺桿529、一螺母530和一壓板531。其中，導(dǎo)桿524固定連接在前端板512與后端板之間，螺桿529轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在框形基座523上。套筒527固定連接在齒輪526的前側(cè)中心，套筒527穿過(guò)后端板且與后端板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，套筒527沿軸向開(kāi)設(shè)有方形槽，套筒527通過(guò)方形槽可滑動(dòng)地連接方形軸528，方形軸528的前端與螺桿529的后端固定連接。惰輪525與齒輪526、一控制轉(zhuǎn)環(huán)518的內(nèi)齒圈同時(shí)嚙合，惰輪525通過(guò)一轉(zhuǎn)軸與后端板轉(zhuǎn)動(dòng)連接。螺母530通過(guò)螺紋連接螺桿529且與導(dǎo)桿524可滑動(dòng)地連接。壓板531固定連接在螺母530上，其與第二結(jié)構(gòu)骨506的后端固定連接。如圖8、圖9所示，第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)517包括一導(dǎo)桿532、一齒輪533、一套筒534、一方形軸535、一蝸桿536、一蝸輪537、一連桿538、一滑塊539和一壓板540。其中，導(dǎo)桿532固定連接在前端板512與后端板之間，滑塊539可滑動(dòng)地連接在導(dǎo)桿532上。套筒534固定連接在齒輪533的前側(cè)中心，套筒534穿過(guò)后端板且與后端板轉(zhuǎn)動(dòng)連接。齒輪533與一控制轉(zhuǎn)環(huán)518嚙合。套筒534沿軸向開(kāi)設(shè)有方形槽，套筒534通過(guò)方形槽可滑動(dòng)地連接方形軸535，方形軸535的前端與蝸桿536的后端固定連接，蝸桿536轉(zhuǎn)動(dòng)連接在螺母530上。蝸輪537轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在螺母530上且與蝸桿536嚙合。在蝸輪537靠近邊緣的輪盤處轉(zhuǎn)動(dòng)連接連桿538的一端，連桿538的另一端與滑塊539轉(zhuǎn)動(dòng)連接。壓板540固定連接在滑塊539上，壓板540與兩第一結(jié)構(gòu)骨505的后端固定連接。

本實(shí)施例膀胱鏡50的三個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)第一個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)518時(shí)，其可驅(qū)動(dòng)齒輪520轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)螺桿521轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)螺母522帶動(dòng)框形基座523沿導(dǎo)桿519線性滑動(dòng)，框形基座523的線性滑動(dòng)可以帶動(dòng)支撐構(gòu)件507以及第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)516、第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)517的主體傳動(dòng)部分同時(shí)做線性移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)支撐構(gòu)件507及兩根第一結(jié)構(gòu)骨505、一根第二結(jié)構(gòu)骨506實(shí)現(xiàn)的整體進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)第二個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)518時(shí)，其可通過(guò)惰輪525驅(qū)動(dòng)齒輪526轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)套筒527驅(qū)動(dòng)方形軸528帶動(dòng)螺桿529轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)螺母530沿導(dǎo)桿524線性滑動(dòng)，螺母530的線性滑動(dòng)可以帶動(dòng)第二結(jié)構(gòu)骨506以及第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)517的主體傳動(dòng)部分同時(shí)做線性移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)兩根第一結(jié)構(gòu)骨505和一根第二結(jié)構(gòu)骨506相對(duì)于支撐構(gòu)件507的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)控制轉(zhuǎn)環(huán)518時(shí)，其可驅(qū)動(dòng)齒輪533轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)套筒534驅(qū)動(dòng)方形軸535帶動(dòng)蝸桿536轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)蝸輪537轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪537的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)連桿538帶動(dòng)滑塊539沿導(dǎo)桿532線性滑動(dòng)，滑塊539的線性滑動(dòng)可以帶動(dòng)兩根第一結(jié)構(gòu)骨505做線性移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高清攝像頭503的俯仰運(yùn)動(dòng)。

如圖10、圖11所示，手術(shù)工具60包括一柔性連續(xù)體機(jī)械臂601和一機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602，其中，兩柔性連續(xù)體機(jī)械臂601分別依次穿過(guò)副殼體511的接口514、位于副殼體511內(nèi)的腔道和位于支撐構(gòu)件507內(nèi)的開(kāi)放腔道，從而使手術(shù)工具60的末端能夠與高清攝像頭503配合使用。

如圖12所示，柔性連續(xù)體機(jī)械臂601包括一第一節(jié)連續(xù)體603、一第二節(jié)連續(xù)體604和一手術(shù)鉗605。第一節(jié)連續(xù)體603包括四根等間隔平行設(shè)置的第三結(jié)構(gòu)骨606、多個(gè)等間隔分布的第一間隔盤607和一個(gè)第一固定片608，其中，第三結(jié)構(gòu)骨606后端與機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602連接(下文將詳細(xì)說(shuō)明)，前端依次穿過(guò)各第一間隔盤607后與第一固定片608固定連接。第二節(jié)連續(xù)體604包括四根等間隔平行設(shè)置的第四結(jié)構(gòu)骨609、多個(gè)等間隔分布的第二間隔盤610和一個(gè)第二固定片611，其中，第四結(jié)構(gòu)骨609后端與機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602連接，前端依次穿過(guò)各第一間隔盤607、第一固定片608和各第二間隔盤610后與第二固定片611固定連接。手術(shù)鉗605設(shè)置在第二節(jié)連續(xù)體604的前端，手術(shù)鉗控制線612的后端依次從中心穿過(guò)第二固定片611、各第二間隔盤610、第一固定片608、各第一間隔盤607后與機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602連接。該柔性連續(xù)體機(jī)械臂601可實(shí)現(xiàn)空間上四個(gè)自由度的彎轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和一個(gè)進(jìn)給自由度。其中，在第一節(jié)連續(xù)體603中，通過(guò)協(xié)同推拉相隔180°的兩根第三結(jié)構(gòu)骨606，可實(shí)現(xiàn)在兩根第三結(jié)構(gòu)骨606所形成的平面內(nèi)的一個(gè)彎轉(zhuǎn)自由度，因此包含有四根第三結(jié)構(gòu)骨606的第一節(jié)連續(xù)體603可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)彎轉(zhuǎn)自由度；同理，包含有四根第四結(jié)構(gòu)骨609的第二節(jié)連續(xù)體604可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)彎轉(zhuǎn)自由度。手術(shù)鉗605可由對(duì)手術(shù)鉗控制線612的推拉而實(shí)現(xiàn)開(kāi)合。

如圖10、圖11、圖13所示，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602包括一殼體613、四個(gè)位于殼體613內(nèi)部的結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614和一位于殼體613內(nèi)部的手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件615。其中，每一結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614與穿過(guò)殼體613前端的兩根第三結(jié)構(gòu)骨606或兩根第四結(jié)構(gòu)骨609連接；手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件615與穿過(guò)殼體613前端的手術(shù)鉗控制線612連接。如圖14、圖15所示，每一結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614包括一基座616、一聯(lián)軸器公頭617、一雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器618、一連桿619、兩壓板620和兩滑塊622。在殼體613的前端和后端之間設(shè)置有四根導(dǎo)軌621，在每一根導(dǎo)軌621上同時(shí)滑動(dòng)連接兩個(gè)屬于不同結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614的滑塊622?；?16位于兩導(dǎo)軌621之間且與殼體613的后端固定連接，聯(lián)軸器公頭617位于殼體613的后端且與一傳動(dòng)軸623的一端固定連接，傳動(dòng)軸623與殼體613轉(zhuǎn)動(dòng)連接，傳動(dòng)軸623的另一端固定連接雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器618的一端，雙節(jié)萬(wàn)向聯(lián)軸器618的另一端通過(guò)另一傳動(dòng)軸固定連接在連桿619的中部，并且，另一傳動(dòng)軸通過(guò)一軸承轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在基座616上。連桿619的兩端分別可滑動(dòng)且可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接一壓板620，每一壓板620與一第三結(jié)構(gòu)骨606或一第四結(jié)構(gòu)骨609的后端固定連接。兩壓板620分別與一滑塊622固定連接。如圖16所示，手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件615包括一基座624、一引導(dǎo)套管625、一聯(lián)軸器公頭626、一螺桿627、一螺母628、一壓板629和一導(dǎo)桿630。其中，導(dǎo)桿630固定連接在殼體613的前端與后端之間且與螺母628滑動(dòng)連接，基座624與殼體613的前端固定連接，聯(lián)軸器公頭626位于殼體613的后端且與螺桿627的一端固定連接，螺桿627的兩端均與殼體613轉(zhuǎn)動(dòng)連接，螺桿627與導(dǎo)桿630平行，螺母628與螺桿627螺紋配合，螺母628與壓板629固定連接，壓板629與手術(shù)鉗控制線612的后端固定連接。引導(dǎo)套管625設(shè)置在殼體613的前端與基座624之間，手術(shù)鉗控制線612從引導(dǎo)套管625中穿過(guò)，引導(dǎo)套管625用于為手術(shù)鉗控制線612提供固定的空間軌道。當(dāng)聯(lián)軸器公頭626轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)螺桿627轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)螺母628沿導(dǎo)桿630做直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)手術(shù)鉗控制線612的推拉，最終實(shí)現(xiàn)手術(shù)鉗605的開(kāi)合。

如圖2、圖17所示，支架40包括一膀胱鏡安裝座401和兩對(duì)稱設(shè)置在膀胱鏡安裝座401兩側(cè)的手術(shù)工具安裝座402，其中，膀胱鏡安裝座401通過(guò)一第一無(wú)菌屏障(圖中未示出)與膀胱鏡50的主殼體510后端固定連接；手術(shù)工具安裝座402通過(guò)一直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與一立板403連接，立板403的前側(cè)固定連接一連接外罩404(如圖18所示)，后側(cè)固定連接五個(gè)電機(jī)405，每一電機(jī)405的輸出端穿過(guò)立板403。連接外罩404通過(guò)一第二無(wú)菌屏障406與手術(shù)工具60的殼體613的后端連接。如圖19、圖20所示，第二無(wú)菌屏障406呈一端封閉、一端敞口的筒狀結(jié)構(gòu)，在第二無(wú)菌屏障406的封閉端轉(zhuǎn)動(dòng)連接五個(gè)聯(lián)軸器公母連接件407。每一聯(lián)軸器公母連接件407的后端與一電機(jī)405的輸出端連接，前端與一聯(lián)軸器公頭617、626的后端連接。

如圖21所示，傳動(dòng)鏈30包括一與機(jī)架10頂部固定連接的底座301，在底座301上固定連接兩垂直布置的支撐臂302，在其中一支撐臂302上固定連接一電機(jī)303，電機(jī)303的輸出軸連接一同步帶304，在同步帶304的前側(cè)緊固連接一滑塊305，在滑塊305的前側(cè)固定連接一連桿306的一端，連桿306的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的電機(jī)307連接一連桿308的一端，連桿308的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的電機(jī)309連接一連桿310的一端，連桿310的另一端通過(guò)一垂直設(shè)置的電機(jī)311連接一連桿312的一端，連桿312的另一端通過(guò)一水平設(shè)置的電機(jī)313連接一連桿314的一端，連桿314的另一端同軸固定連接一水平設(shè)置的電機(jī)315，電機(jī)315的輸出軸固定連接一連桿316的一端，連桿316的另一端固定連接膀胱鏡安裝座401的后端。本實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)鏈30可實(shí)現(xiàn)六個(gè)自由度，其中，電機(jī)303可驅(qū)動(dòng)同步帶304帶動(dòng)滑塊305運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)連桿306實(shí)現(xiàn)升降自由度；電機(jī)307可驅(qū)動(dòng)連桿308轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)309可驅(qū)動(dòng)連桿310轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)311可驅(qū)動(dòng)連桿312轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)313可驅(qū)動(dòng)連桿314轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)315可驅(qū)動(dòng)連桿316轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例通過(guò)傳動(dòng)鏈30可以實(shí)現(xiàn)支架40的精確定位。

上述實(shí)施例中，柔性連續(xù)體機(jī)械臂601前端的手術(shù)鉗605也可以根據(jù)實(shí)際手術(shù)需要替換成其它的手術(shù)器械，例如電切刀。相應(yīng)地，當(dāng)手術(shù)鉗605替換為電切刀時(shí)，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)裝置602中的手術(shù)鉗驅(qū)動(dòng)組件615亦可以省略。

進(jìn)一步地，每一結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614還包括一微調(diào)機(jī)構(gòu)631，如圖14、圖15所示，微調(diào)機(jī)構(gòu)631包括兩螺栓632、兩柱形螺母633和兩拉簧634，其中，每一螺栓632穿過(guò)殼體613的前端且栓頭位于殼體613的外部，螺栓632的后端通過(guò)螺紋連接一柱形螺母633的一端，柱形螺母633的另一端通過(guò)一拉簧634連接連桿619的一端。微調(diào)機(jī)構(gòu)631的作用是實(shí)現(xiàn)每一結(jié)構(gòu)骨驅(qū)動(dòng)組件614所連接的兩根第三結(jié)構(gòu)骨606或第四結(jié)構(gòu)骨609在沒(méi)有動(dòng)力輸入狀態(tài)下始終保持在固定的初始位置。

進(jìn)一步地，如圖17所示，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一固定連接在手術(shù)工具安裝座402上的電機(jī)408，電機(jī)408的輸出軸固定連接一絲杠409的一端，絲杠408的兩端與手術(shù)工具安裝座402轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在絲杠409上套設(shè)一矩形螺母410，在矩形螺母410上固定連接一固定塊411，在固定塊411上固定連接立板403。

進(jìn)一步地，在第一無(wú)菌屏障和第二無(wú)菌屏障406的邊緣固定連接同一無(wú)菌塑料薄膜，第一無(wú)菌屏障、第二無(wú)菌屏障406連同無(wú)菌塑料薄膜可以將包括膀胱鏡50和手術(shù)工具60的消毒部分與未消毒部分分隔開(kāi)來(lái)，滿足手術(shù)需求。

進(jìn)一步地，如圖11、圖18～圖20所示，在殼體613后側(cè)固定連接一RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)標(biāo)簽412；在第二無(wú)菌屏障406的封閉端與RFID標(biāo)簽412相對(duì)的位置設(shè)置一RFID讀寫模塊安裝槽413；在立板403的前側(cè)固定連接一RFID讀寫模塊414，RFID讀寫模塊414穿入RFID讀寫模塊安裝槽413且與RFID標(biāo)簽412留有間距。RFID標(biāo)簽412的作用是存儲(chǔ)手術(shù)工具60的使用次數(shù)。

進(jìn)一步地，在底盤20的底部設(shè)置有三個(gè)萬(wàn)向輪201，便于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。

實(shí)施例二：

如圖22所示，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，還增加了一控制端70和一控制機(jī)柜80?？刂贫?0包括一上位計(jì)算機(jī)701、一顯示器702、兩遙控設(shè)備703和兩踏板704，其中，顯示器702、兩遙控設(shè)備703和兩踏板704均與上位計(jì)算機(jī)701電連接?？刂茩C(jī)柜80包括一工業(yè)計(jì)算機(jī)801、一轉(zhuǎn)接板802、多個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器803和一顯示器804。工業(yè)計(jì)算機(jī)801分別與上位計(jì)算機(jī)701、轉(zhuǎn)接板802電連接，轉(zhuǎn)接板802分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器803、顯示器702、顯示器804、高清攝像頭503的線纜509電連接。各電機(jī)驅(qū)動(dòng)器803分別與電機(jī)405、電機(jī)303、電機(jī)307、電機(jī)309、電機(jī)311、電機(jī)313、電機(jī)315電連接。電機(jī)405、電機(jī)303、電機(jī)307、電機(jī)309、電機(jī)311、電機(jī)313和電機(jī)315均為帶有編碼器的伺服電機(jī)，且均與轉(zhuǎn)接板802電連接。

上位計(jì)算機(jī)701通過(guò)以太網(wǎng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)801交換控制信號(hào)。工業(yè)計(jì)算機(jī)801通過(guò)內(nèi)部板卡與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器803對(duì)電機(jī)405、電機(jī)303、電機(jī)307、電機(jī)309、電機(jī)311、電機(jī)313和電機(jī)315進(jìn)行閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)接板802用于接收來(lái)自膀胱鏡50的膀胱鏡信號(hào)和來(lái)自電機(jī)編碼器的計(jì)數(shù)信號(hào)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器803向電機(jī)405、電機(jī)303、電機(jī)307、電機(jī)309、電機(jī)311、電機(jī)313和電機(jī)315發(fā)送電機(jī)驅(qū)動(dòng)能量流，通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)801向上位計(jì)算機(jī)701發(fā)送以太網(wǎng)控制信號(hào)，向顯示器702和顯示器804發(fā)送膀胱鏡信號(hào)。遙控設(shè)備703用于下達(dá)控制信號(hào)，目的是對(duì)鏡體501和柔性連續(xù)體機(jī)械臂601末端的位置和指向進(jìn)行控制。本實(shí)施例所述的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)可在兩名醫(yī)生協(xié)作下實(shí)施手術(shù)，其中一名醫(yī)生在主控端70處對(duì)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行操控，另一名醫(yī)生則在病人側(cè)輔助手術(shù)的進(jìn)行。

上位計(jì)算機(jī)701以特定的周期將以太網(wǎng)控制信號(hào)傳送至工業(yè)計(jì)算機(jī)801，工業(yè)計(jì)算機(jī)801以特定的周期運(yùn)行xpc target實(shí)時(shí)運(yùn)算系統(tǒng)。在工業(yè)計(jì)算機(jī)801的每個(gè)周期內(nèi)，實(shí)時(shí)運(yùn)算系統(tǒng)首先根據(jù)從以太網(wǎng)控制信號(hào)中讀取的遙控設(shè)備703的位置、指向信息，通過(guò)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)算反解出對(duì)應(yīng)每個(gè)電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)角位置。通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)中801計(jì)數(shù)器板卡，編碼器將電機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息與所述電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制。

進(jìn)一步地，當(dāng)手術(shù)工具60的前端設(shè)置電切刀時(shí)，控制機(jī)柜80還相應(yīng)地設(shè)置有一電切發(fā)生器805，電切發(fā)生器805與轉(zhuǎn)接板802、電切刀的線纜電連接，用于在遙控設(shè)備703的控制下產(chǎn)生電切能量流。

本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的。在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)或等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。