本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種手術(shù)機器人用柔性器械、手術(shù)器械及內(nèi)窺鏡。

背景技術(shù)：

近年來，機器人不僅用于工業(yè)領(lǐng)域，在醫(yī)療系統(tǒng)也已得到推廣應(yīng)用。目前，關(guān)于機器人在醫(yī)療界中的應(yīng)用的研究主要集中在外科手術(shù)機器人、康復(fù)機器人、護理機器人和服務(wù)機器人方面。其中，外科手術(shù)機器人是目前應(yīng)用范圍最廣且最具前景，其提供的強大功能克服了傳統(tǒng)外科手術(shù)中精確度差、手術(shù)時間過長、醫(yī)生疲勞、和缺乏三維精度視野等問題。實際上，手術(shù)機器人是一組器械的組合裝置。它通常由一個內(nèi)窺鏡探頭、刀剪等手術(shù)器械、微型攝像頭和操縱桿等器件組裝而成，醫(yī)生坐在電腦顯示屏前，通過顯示屏和內(nèi)窺鏡仔細觀察病人體內(nèi)的病灶情況，然后通過機器人手中的手術(shù)刀將病灶精確切除(或修復(fù))。此外，手術(shù)機器人還可做器官修補、血管吻合或骨磨削等需要十分精細的手術(shù)。近年來，手術(shù)機器人還被用于做包括基因移植、神經(jīng)手術(shù)和遠程手術(shù)等在內(nèi)的各種重要手術(shù)，從而大大提高了危重病人的存活率。

手術(shù)機器人對使用與人體接觸的手術(shù)器械，提出很高的要求，現(xiàn)有的手術(shù)器械還是會導(dǎo)致手術(shù)的開口偏大，開口大會導(dǎo)致患者完成手術(shù)后恢復(fù)的時間較長。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種手術(shù)機器人用柔性器械、手術(shù)器械及內(nèi)窺鏡，以進一步滿足手術(shù)使用要求。

基于上述目的，本發(fā)明提供一種手術(shù)機器人用柔性器械，所述手術(shù)機器人用柔性器械包括初始態(tài)和彎曲態(tài)，所述手術(shù)機器人用柔性器械包括：

依次布置的固定塊及多個轉(zhuǎn)動塊，其中，所述固定塊和所述轉(zhuǎn)動塊之間，或者相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動塊之間布置有墊塊；

所述手術(shù)機器人用柔性器械還包括彈性結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；

所述彈性結(jié)構(gòu)，用于使所述手術(shù)機器人用柔性器械恢復(fù)初始態(tài)；

所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，用于使所述手術(shù)機器人用柔性器械處于彎曲態(tài)。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述彈性結(jié)構(gòu)及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)均穿過所述轉(zhuǎn)動塊，所述墊塊固定于其相鄰的固定塊或者轉(zhuǎn)動塊上，或者所述彈性結(jié)構(gòu)或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)穿過所述轉(zhuǎn)動塊和所述墊塊；

所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和至少一個所述彈性結(jié)構(gòu)的遠端固定于所述固定塊上。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述彈性結(jié)構(gòu)為一個或者兩個，和/或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為一個或者多個。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述轉(zhuǎn)動塊的數(shù)量為4個～14個。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動塊之間的間距為0.5mm～3mm，和/或所述固定塊與相鄰的轉(zhuǎn)動塊之間的間距為0.5mm～3mm。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述轉(zhuǎn)動塊具有周向布置的第一周向孔，所述第一周向孔的數(shù)量為一個或者多個。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，每個所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)穿過所述轉(zhuǎn)動塊的一個所述第一周向孔。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，當(dāng)所述彈性結(jié)構(gòu)為一個時，一個所述彈性結(jié)構(gòu)穿過所述轉(zhuǎn)動塊的一個所述第一周向孔；當(dāng)所述彈性結(jié)構(gòu)為兩個時，兩個所述彈性結(jié)構(gòu)分別穿過所述轉(zhuǎn)動塊的相鄰的兩個所述第一周向孔。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述轉(zhuǎn)動塊具有第一中心孔，所述第一中心孔位于所述轉(zhuǎn)動塊的中心。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述彈性結(jié)構(gòu)穿過所述轉(zhuǎn)動塊的所述第一中心孔，所述彈性結(jié)構(gòu)的遠端與所述固定塊固定連接。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述固定塊具有周向布置的第二周向孔，以固定所述彈性結(jié)構(gòu)和/或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，至少一個所述第二周向孔與所述第一周向孔對應(yīng)。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述固定塊具有位于所述固定塊的中心的第二中心孔，所述第二中心孔與所述第一中心孔對應(yīng)。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述墊塊的外部形狀為圓柱形、圓錐形、圓臺形、楔形或者管狀，所述墊塊的最大直徑為1mm～8mm。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述墊塊設(shè)有位于所述墊塊的中心的第三中心孔。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述墊塊的形狀為楔形，所述墊塊包括相對的第一面和第二面，所述第一面較所述第二面靠近所述固定塊，所述第一面包括第一斜面和與所述第一斜面連接的第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面形成的交線與所述轉(zhuǎn)動塊的中軸線相交，所述第二面為平面；所述墊塊與位于所述第二面一側(cè)的所述轉(zhuǎn)動塊固定連接。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述墊塊具有周向布置的第三周向孔，所述第三周向孔為一個或者多個。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，當(dāng)所述第三周向孔為多個時，其中兩個所述第三周向孔位于所述第一斜面和所述第二斜面的交線上，且所述交線位于兩個所述第三周向孔的軸線所限定的平面上。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述第一斜面與所述第二面之間形成的第一夾角為大于0°且小于等于80°，所述第二斜面與所述第二面之間形成的第二夾角為大于0°且小于等于80°。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述第一夾角與所述第二夾角相等。

可選的，在所述的手術(shù)機器人用柔性器械中，所述轉(zhuǎn)動塊分成多組，每組包括至少兩個所述轉(zhuǎn)動塊及與其固定連接的墊塊，每組中的所有墊塊上所述交線的夾角為0°，相鄰兩組墊塊的所述交線的夾角為大于等于0°且小于等于90°。

本發(fā)明還提供一種手術(shù)器械，所述手術(shù)器械包括器械末端、如上所述的柔性器械、管狀物、柔性件以及控制器，其中，所述器械末端、所述柔性器械、所述管狀物和所述控制器依次連接，所述柔性件一端連接所述控制器，另一端經(jīng)過所述管狀物與所述器械末端連接，所述柔性器械中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端與所述控制器連接，所述控制器通過所述柔性件控制所述器械末端運動，通過所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制所述柔性器械擺動。

本發(fā)明還提供一種內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括成像系統(tǒng)、如上所述的柔性器械、管狀物以及控制器；其中，所述成像系統(tǒng)、所述柔性器械、所述管狀物和所述控制器依次連接；所述柔性器械中的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端連接所述控制器；所述控制器通過所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制所述柔性器械擺動，進而調(diào)整所述成像系統(tǒng)的遠端的位姿。

在本發(fā)明提供的手術(shù)機器人用柔性器械中，通過彈性結(jié)構(gòu)使所述手術(shù)機器人用柔性器械恢復(fù)初始態(tài)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)使所述手術(shù)機器人用柔性器械處于彎曲態(tài)，從而構(gòu)成了多自由度柔性器械，由此提高了使用的靈活性，從而能夠進一步滿足手術(shù)使用要求。在本發(fā)明提供的手術(shù)器械和內(nèi)窺鏡中，包括所述手術(shù)機器人用柔性器械，從而能夠使得器械末端或者成像系統(tǒng)到達期望的位置和姿態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一的一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例一的固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例一的轉(zhuǎn)動塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例二的一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例二的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例二的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例二的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例二的固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例二的一轉(zhuǎn)動塊和墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明實施例二的另一轉(zhuǎn)動塊和墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明實施例二的另一轉(zhuǎn)動塊和墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14是本發(fā)明實施例二的手術(shù)機器人用柔性器械的彎曲示意圖；

圖15是本發(fā)明實施例二的手術(shù)機器人用柔性器械的彎曲示意圖；

圖16是本發(fā)明實施例三的一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17是本發(fā)明實施例三的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18是本發(fā)明實施例三的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19是本發(fā)明實施例三的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20是本發(fā)明實施例三的另一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的手術(shù)機器人用柔性器械、手術(shù)器械及內(nèi)窺鏡作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。特別的，各附圖需要展示的側(cè)重點不同，往往都采用了不同的比例。

在本申請中，“近端”和“遠端”是從使用該醫(yī)療器械的醫(yī)生角度來看相對于彼此的元件或動作的相對方位、相對位置、方向，盡管“近端”和“遠端”并非是限制性的，但是“近端”通常指該醫(yī)療設(shè)備在正常操作過程中靠近醫(yī)生的一端，而“遠端”通常是指首先進入患者體內(nèi)的一端。

本發(fā)明實施例的手術(shù)機器人用柔性器械，包括初始態(tài)和彎曲態(tài)，其包括：依次布置的固定塊及多個轉(zhuǎn)動塊，其中，所述固定塊和所述轉(zhuǎn)動塊之間，或者相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動塊之間布置有墊塊；所述手術(shù)機器人用柔性器械還包括彈性結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)；所述彈性結(jié)構(gòu)，用于使所述手術(shù)機器人用柔性器械恢復(fù)初始態(tài)；所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，用于使所述手術(shù)機器人用柔性器械處于彎曲態(tài)。在本發(fā)明中，“初始態(tài)”是指導(dǎo)向結(jié)構(gòu)未受到外力的時候，手術(shù)機器人用柔性器械中所處的狀態(tài)，所述的彈性結(jié)構(gòu)也沒有發(fā)生彎曲。相應(yīng)的，“彎曲態(tài)”是指導(dǎo)向結(jié)構(gòu)受到外力的時候，手術(shù)機器人用柔性器械中所處的狀態(tài)，其中至少一個所述的轉(zhuǎn)動塊發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所述的彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生彎曲，產(chǎn)生使手術(shù)機器人用柔性器械恢復(fù)到“初始態(tài)”的應(yīng)力。

實施例一

請參考圖1，其為本發(fā)明實施例一的一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述手術(shù)機器人用柔性器械1包括：依次布置的固定塊10及多個轉(zhuǎn)動塊11，其中，所述固定塊10和所述轉(zhuǎn)動塊11之間或者相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動塊11之間布置有墊塊(圖1中未示出)，通過所述墊塊保持所述固定塊10和所述轉(zhuǎn)動塊11之間的距離以及相鄰兩個所述轉(zhuǎn)動塊11之間的距離。在此示意性的示出了11個轉(zhuǎn)動塊11，具體應(yīng)用中可以根據(jù)所述手術(shù)機器人用柔性器械的需求調(diào)整所述轉(zhuǎn)動塊11的數(shù)量，優(yōu)選的范圍為4個～14個。

進一步的，所述手術(shù)機器人用柔性器械1還包括彈性結(jié)構(gòu)12及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13，所述彈性結(jié)構(gòu)12及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13均穿過所述轉(zhuǎn)動塊11后固定于所述固定塊10上。在此，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13用于控制所述手術(shù)機器人用柔性器械1的擺動方向，所述彈性結(jié)構(gòu)12起到彈性支撐的作用，當(dāng)所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13沒有受到作用力時，所述彈性結(jié)構(gòu)12使整個手術(shù)機器人用柔性器械1保持平直狀態(tài)。通過所述彈性結(jié)構(gòu)12及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13均穿過所述轉(zhuǎn)動塊11后固定于所述固定塊10上，構(gòu)成了多自由度柔性器械，由此提高了使用的靈活性，從而能夠進一步滿足手術(shù)使用要求。即在此由于所述手術(shù)機器人用柔性器械1具有多自由度以及柔性較高，在手術(shù)開口較小的情況下，可以通過彎曲配置有所述手術(shù)機器人用柔性器械1的手術(shù)器械或者內(nèi)窺鏡等來匹配手術(shù)路徑，從而避免導(dǎo)致手術(shù)開口偏大的問題，進一步滿足手術(shù)使用要求。

接著請參考圖4，其為本發(fā)明實施例一的轉(zhuǎn)動塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，在本申請實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊11的外側(cè)形狀為圓柱形。圓柱形結(jié)構(gòu)具有圓滑的側(cè)面，從而在使用時可以避免造成人體的刮擦等傷害。在本申請實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊11的周向具有第一周向孔11-1，以使所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13，或者所述彈性結(jié)構(gòu)12和所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13通過。進一步的，所述第一周向孔11-1的數(shù)量為一個或者多個，優(yōu)選為4個～24個，在此適應(yīng)性的示出了4個所述第一周向孔11-1。優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動塊11的第一周向孔11-1均勻分布于所述轉(zhuǎn)動塊11的周向。

進一步的，每個所述轉(zhuǎn)動塊11上的第一周向孔11-1的數(shù)量可以相等，也可以不相等。但此時要求所述柔性器械提供至少一通道供所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13延伸通過。具體而言，一轉(zhuǎn)動塊11提供一第一周向孔11-1，以便于所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13延伸通過，同時其余所有轉(zhuǎn)動塊11在相應(yīng)的位置也提供一第一周向孔11-1，形成一通道以便于該導(dǎo)向結(jié)構(gòu)延伸通過。如果，所述彈性結(jié)構(gòu)12也被配置在第一周向孔11-1，則要求所述柔性器械至少再提供一個類似的通道。更優(yōu)選，所有所述轉(zhuǎn)動塊11上的第一周向孔11-1的數(shù)量相等，且位置對應(yīng)。

在本申請實施例中，所述第一周向孔11-1主要用于使所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13通過。具體的，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的數(shù)量至少為一個(圖1所示導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的數(shù)量為4個)，每個所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13穿過所述轉(zhuǎn)動塊11的一個第一周向孔11-1。從而可以方便的實現(xiàn)通過拉動所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的近端而控制所述手術(shù)機器人用柔性器械1的擺動。所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13的數(shù)量越多，所述柔性器械可以擺動的方向也越多。

進一步的，所述第一周向孔11-1也可用于使所述彈性結(jié)構(gòu)12通過。具體的，當(dāng)所述彈性結(jié)構(gòu)12為1個時，1個所述彈性結(jié)構(gòu)12穿過所述轉(zhuǎn)動塊11的一個所述第一周向孔11-1；當(dāng)所述彈性結(jié)構(gòu)12為2個時，2個所述彈性結(jié)構(gòu)12分別穿過所述轉(zhuǎn)動塊11的相鄰的2個所述第一周向孔11-1。

請繼續(xù)參考圖4，在本申請實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊11的中心具有第一中心孔11-2。所述第一中心孔11-2主要用于使所述彈性結(jié)構(gòu)12通過。在本申請實施例中，所述彈性結(jié)構(gòu)12的數(shù)量為一個，所述彈性結(jié)構(gòu)12穿過所述轉(zhuǎn)動塊11的第一中心孔11-2后固定于所述固定塊10上。所述彈性結(jié)構(gòu)12讓整個手術(shù)機器人用柔性器械1在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)不受拉力的情況下，所述手術(shù)機器人用柔性器械1前端會保持平直狀態(tài)。所述第一中心孔11-2也可容納所述手術(shù)機器人的其余部件。所述彈性結(jié)構(gòu)12可以為實心絲結(jié)構(gòu)、空心絲結(jié)構(gòu)或者彈簧結(jié)構(gòu)等。

進一步的，所述固定塊10的外部形狀也為圓柱形，其上具有與所述轉(zhuǎn)動塊11相類似的通孔設(shè)計，優(yōu)選所述固定塊10的外徑與轉(zhuǎn)動塊11的外徑相當(dāng)。具體的，請參考圖3，其為本發(fā)明實施例一的固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，所述固定塊10的周向具有第二周向孔10-1，至少一個所述第二周向孔10-1的位置與所述轉(zhuǎn)動塊的第一周向孔11-1的位置對應(yīng)，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13穿過所述第一周向孔11-1后固定于所述第二周向孔10-1中。所述第二周向孔10-1的數(shù)量與所述第一周向孔11-1的數(shù)量可以相等，也可以不相等。所述固定塊10的中心具有第二中心孔10-2，所述第二中心孔10-2與所述第一中心孔11-2對應(yīng)。在此，所述彈性結(jié)構(gòu)12穿過所述第一中心孔11-2后固定于所述第二中心孔10-2中，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13穿過所述第一周向孔11-1后固定于所述第二周向孔10-1中。

在本申請的其他實施例中，所述彈性結(jié)構(gòu)12也可以穿過所述第一周向孔11-1后固定于所述第二周向孔10-1中。具體如圖2所示，所述手術(shù)機器人用柔性器械1’中的所述彈性結(jié)構(gòu)12及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13均穿過所述轉(zhuǎn)動塊11上的第一周向孔后固定于所述固定塊10上的第二周向孔中。顯然，此時所述第一周向孔11-1、第二周向孔10-1數(shù)量至少為2個，且至少2個所述第二周向孔10-1的位置與所述轉(zhuǎn)動塊的第一周向孔11-1的位置對應(yīng)。

在本申請的其他實施例中，所述彈性結(jié)構(gòu)的數(shù)量也可以為多個，例如兩個。優(yōu)選的，兩個彈性結(jié)構(gòu)分別穿過所述轉(zhuǎn)動塊的相鄰的兩個第一周向孔后固定于所述固定塊10上的第二周向孔中。相應(yīng)的，所述第一周向孔11-1、第二周向孔10-1數(shù)量至少為3個，且至少3個所述第二周向孔10-1的位置與所述轉(zhuǎn)動塊的第一周向孔11-1的位置對應(yīng)。

在本申請實施例中，所述墊塊可以固定于其相鄰的固定塊10或者轉(zhuǎn)動塊11上，此時，所述彈性結(jié)構(gòu)12或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13可以不穿過所述墊塊，例如，所述墊塊固定于所述固定塊10相鄰兩個第一周向孔之間的位置等。進一步的，所述墊塊也可以不固定于固定塊10或者轉(zhuǎn)動塊11上，此時，所述彈性結(jié)構(gòu)12或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13之一穿過所述墊塊，即每個墊塊中有一個所述彈性結(jié)構(gòu)12或者一個所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13穿過。

所述墊塊的厚度(即軸向長度)取決于所述固定塊10與相鄰的所述轉(zhuǎn)動塊11之間的軸向距離以及相鄰的兩個所述轉(zhuǎn)動塊11之間的軸向距離。較佳的，所述固定塊10與(其相鄰的)轉(zhuǎn)動塊11之間的軸向距離為0.5mm～3mm，相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊11之間的軸向距離為0.5mm～3mm，即所述墊塊的厚度為0.5mm～3mm。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，所述的墊塊的數(shù)量根據(jù)所述轉(zhuǎn)動塊11的數(shù)量的變化而變化，具體而言，墊塊的數(shù)量與轉(zhuǎn)動塊的數(shù)量相同，即所述固定塊10和所述轉(zhuǎn)動塊11之間或者相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊11之間布置有一個墊塊。在本實施例中，所述的墊塊的數(shù)量為11個。

所述墊塊的外部形狀宜設(shè)為圓柱形、圓錐形、圓臺形、楔形或者管狀；所述墊塊的大小盡可能的小以便于所述轉(zhuǎn)動塊11的偏轉(zhuǎn)運動，例如所述墊塊的最大直徑尺寸范圍為1～8mm。如果所述轉(zhuǎn)動塊11在中心部位設(shè)有第一中心孔11-2，則墊塊同樣可在中心部位設(shè)有第三中心孔，優(yōu)選所述墊塊的第三中心孔直徑與第一中心孔11-2的直徑相當(dāng)。又如，所述墊塊可以具有周向布置的第三周向孔，所述第三周向孔至少為1個，至少1個所述第三周向孔的位置與所述轉(zhuǎn)動塊的第一周向孔11-1的位置對應(yīng)，所述第三周向孔的數(shù)量與所述第一周向孔11-1的數(shù)量可以相等，也可以不相等。又如，所述墊塊包括第一面和第二面，所述第一面相對于第二面靠近所述固定塊10，即所述墊塊的第一面鄰接固定塊10或者靠近固定塊10的一側(cè)的轉(zhuǎn)動塊11，所述墊塊的第二面鄰接或固定連接遠離固定塊10的一側(cè)的轉(zhuǎn)動塊11。

在此，所述手術(shù)機器人用柔性器械1的自然狀態(tài)(即沒有給所述手術(shù)機器人用柔性器械1施加額外的作用力)為平直狀態(tài)，當(dāng)拉動不同的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)13時，可以實現(xiàn)所述手術(shù)機器人用柔性器械1向不同的方向擺動，從而滿足不同的微創(chuàng)傷手術(shù)的要求。

實施例二

請參考圖5，其為本發(fā)明實施例二的一手術(shù)機器人用柔性器械的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，與實施例一相比，在本實施例中所述的墊塊不僅起到保持轉(zhuǎn)動塊之間，轉(zhuǎn)動塊與固定塊之間距離的作用，而且還限制了轉(zhuǎn)動塊之間以及轉(zhuǎn)動塊與固定塊之間的擺動的方向。進一步，在本實施例中所述墊塊與所述轉(zhuǎn)動塊固定形成一整體。

具體而言，所述手術(shù)機器人用柔性器械2包括：依次布置的固定塊20及多個轉(zhuǎn)動塊21，其中，所述固定塊20和所述轉(zhuǎn)動塊21之間或者相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊21之間布置有墊塊，通過所述墊塊不僅起到保持轉(zhuǎn)動塊21之間，轉(zhuǎn)動塊21與固定塊20之間距離的作用，而且還限制了轉(zhuǎn)動塊21之間以及轉(zhuǎn)動塊21與固定塊20之間的擺動的方向。在此示意性的示出了13個轉(zhuǎn)動塊21，具體應(yīng)用中可以根據(jù)所述手術(shù)機器人用柔性器械的需求調(diào)整轉(zhuǎn)動塊的數(shù)量，優(yōu)選的范圍為4個～14個。

進一步的，所述手術(shù)機器人用柔性器械2還包括彈性結(jié)構(gòu)22及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23，所述彈性結(jié)構(gòu)22及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23均穿過所述轉(zhuǎn)動塊21后固定于所述固定塊20上。在此，通過所述彈性結(jié)構(gòu)22及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23均穿過所述轉(zhuǎn)動塊21后固定于所述固定塊20上，構(gòu)成了多自由度柔性器械，由此提高了使用的靈活性，從而能夠進一步滿足手術(shù)使用要求。即在此由于所述手術(shù)機器人用柔性器械2具有多自由度以及柔性較高，在手術(shù)開口較小的情況下，可以通過彎曲所述手術(shù)機器人用柔性器械2來匹配手術(shù)路徑，從而避免導(dǎo)致手術(shù)開口偏大的問題，進一步滿足手術(shù)使用要求。

與上述實施例類似，在本申請實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊21外側(cè)為圓柱形，從而在使用時可以避免造成人體的刮擦等傷害。進一步的，所述轉(zhuǎn)動塊21的周向具有第一周向孔，以使所述彈性結(jié)構(gòu)22，或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23和所述彈性結(jié)構(gòu)22通過。所述第一周向孔的數(shù)量為至少1個，優(yōu)選為4個～24個，優(yōu)選所述第一周向孔均勻分布于所述轉(zhuǎn)動塊21的周向。進一步，所述轉(zhuǎn)動塊21的中心具有第一中心孔。所述第一中心孔主要用于使所述彈性結(jié)構(gòu)22通過。關(guān)于所述轉(zhuǎn)動塊21可進一步參考實施例一以及圖4的描述，本實施例二對此不再贅述。相對于實施例一而言，本實施例二中所述轉(zhuǎn)動塊21具有8個的第一周向孔，由此可以供更多的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23穿過，從而提高對于所述手術(shù)機器人用柔性器械2的偏轉(zhuǎn)方向控制的精細度。

在本申請實施例中，所述墊塊的形狀為楔形。所述墊塊包括相對的第一面和第二面，所述第一面較所述第二面靠近所述固定塊20。所述第一面包括第一斜面和與所述第一斜面連接的第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面形成的交線與所述轉(zhuǎn)動塊21的中軸線相交，所述第二面為平面。顯然，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分別通過第一斜面和第二斜面更加有利于控制轉(zhuǎn)動塊的擺動。所述第一面鄰接固定塊20或轉(zhuǎn)動塊21，所述第二面鄰接或固定連接轉(zhuǎn)動塊21。在本實施例中，如圖11所示所述墊塊與所述轉(zhuǎn)動塊21固定連接，優(yōu)選為一體成型，進一步的，所述墊塊與位于第二面一側(cè)的轉(zhuǎn)動塊21固定連接。以圖5為例，在所述手術(shù)機器人用柔性器械2中，每個墊塊較于其所固定連接的轉(zhuǎn)動塊更加靠近固定塊。

優(yōu)選的，所述第一斜面與所述第二面之間的第一夾角為大于0°且小于等于80°，所述第二斜面與所述第二面之間的第二夾角為大于0°且小于等于80°。通過控制所述第一斜面與所述第二面之間的夾角以及所述第二斜面與所述第二面之間的夾角，可以較好的控制所述手術(shù)機器人用柔性器械2的擺動幅度。進一步的，所述第一夾角和所述第二夾角相等。

具體請參考圖11，其為本發(fā)明實施例二的一與轉(zhuǎn)動塊一體成型的墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，虛線以下部分為轉(zhuǎn)動塊，虛線以上部分為墊塊。為了圖示的清楚，圖11中不再標記出轉(zhuǎn)動塊21和其上的第一中心孔及第一周向孔，而僅標出墊塊部分。在本申請實施例中，所述墊塊24的周向具有第三周向孔24-1，所述第三周向孔24-1也主要用于使所述彈性結(jié)構(gòu)22，或所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23和所述彈性結(jié)構(gòu)22通過。所述第三周向孔24-1與鄰接的遠離固定塊20的轉(zhuǎn)動塊21上的所述第一周向孔對應(yīng)，例如，數(shù)量、大小或位置等相對應(yīng)。即所述第三周向孔24-1的數(shù)量為至少1個，優(yōu)選所述第三周向孔24-1均勻分布于所述墊塊24的周向。相應(yīng)的，在本申請實施例中，所述第三周向孔24-1的數(shù)量也為8個。其中，所述第一夾角和第二夾角相等，兩個第三周向孔24-1位于第一斜面和所述第二斜面的交線上，所述交線上的兩個第三周向孔24-1的中軸線與所述交線相交(也即所述交線位于兩個第三周向孔24-1的軸線所限定的平面上)。由此可以更好的控制所述手術(shù)機器人用柔性器械2的偏轉(zhuǎn)。

在本申請的其他實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊21可以具有更多的第一周向孔；相應(yīng)的，所述墊塊24具有更多的第三周向孔，例如圖12所示，其示出了24個第三周向孔24-1，從而進一步提高對于所述手術(shù)機器人用柔性器械2的偏轉(zhuǎn)方向控制的精細度。此外，在本申請的其他實施例中，所述轉(zhuǎn)動塊21也可以具有較少的第一周向孔；相應(yīng)的，所述墊塊24具有較少的第三周向孔，例如圖13所示，其示出了4個第三周向孔24-1。

請繼續(xù)參考圖11，在本申請實施例中，所述墊塊24的中心具有第三中心孔24-2，所述第三中心孔24-2與所固定連接轉(zhuǎn)動塊21的第一中心孔對應(yīng)。相應(yīng)的，所述第三中心孔24-2也主要用于穿過彈性結(jié)構(gòu)22。進一步的，所述第三中心24-2也可容納所述手術(shù)機器人用柔性器械的其余部件。在本申請實施例中，所述彈性結(jié)構(gòu)22的數(shù)量為一個，一個彈性結(jié)構(gòu)22穿過所述轉(zhuǎn)動塊21上的第一中心孔和所述墊塊24上的第三中心孔24-2后固定于所述固定塊20上。

接著，請參考圖10，其為本發(fā)明實施例二的固定塊的結(jié)構(gòu)示意圖。與實施例一相似，所述固定塊20的外側(cè)形狀為圓柱形。優(yōu)選固定塊10的外徑與轉(zhuǎn)動塊11相當(dāng)。所述固定塊20的周向具有第二周向孔20-1，至少1個所述第二周向孔20-1的位置與所述第一周向孔的位置相對應(yīng)，所述第二周向孔20-1的數(shù)量與所述第一周向孔21-1的數(shù)量可以相等，也可以不相等。優(yōu)選，所述固定塊20的中心具有第二中心孔20-2，所述第二中心孔20-2與所述第一中心孔對應(yīng)。在此，所述彈性結(jié)構(gòu)22穿過所述第一中心孔后固定于所述第二中心孔20-2中，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23穿過所述第一周向孔后固定于所述第二周向孔20-1中。

在本申請的其他實施例中，一個彈性結(jié)構(gòu)22也可以穿過所述第一周向孔、第三周向孔后固定于所述第二周向孔20-1中。具體如圖6所示，所述手術(shù)機器人用柔性器械2a中的所述彈性結(jié)構(gòu)22及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23分別穿過所述轉(zhuǎn)動塊21上的第一周向孔后固定于所述固定塊20上的第二周向孔中。請繼續(xù)參考圖5，在本申請實施例中，示意性的示出了13個轉(zhuǎn)動塊21，具體應(yīng)用中可以包括更多個或者更少個，優(yōu)選的轉(zhuǎn)動塊21的數(shù)量范圍為4個～14個。例如，圖7和圖8中示出了4個轉(zhuǎn)動塊21，具體的，所述手術(shù)機器人用柔性器械2b和2c均包括：固定塊20、4個轉(zhuǎn)動塊21、彈性結(jié)構(gòu)22及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23，其中，所述彈性結(jié)構(gòu)22及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23均穿過所述轉(zhuǎn)動塊21后固定于所述固定塊20上。圖7和圖8的區(qū)別在于所述彈性結(jié)構(gòu)22的位置。

進一步的，所述手術(shù)機器人用柔性器械的擺動方向為n種時(n為大于等于1的自然數(shù))，所述轉(zhuǎn)動塊21為大于等于n個，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23的數(shù)量至少為n個，優(yōu)選為2n個，即每個擺動方向由2個導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23控制。在此基礎(chǔ)上，所述手術(shù)機器人用柔性器械可以增加所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23的數(shù)量(例如，同一擺動方向的轉(zhuǎn)動塊21分別由兩個導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23控制擺動角度)以實現(xiàn)對所述手術(shù)機器人用柔性器械擺動更加精準的控制。

進一步，控制一轉(zhuǎn)動塊擺動方向的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23的固定位置，可以在該轉(zhuǎn)動塊上，也可以在該轉(zhuǎn)動塊的遠端的轉(zhuǎn)動塊上(如果有)或者固定塊上。因此，至少1個導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的遠端與固定塊固定。更優(yōu)選的，所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的遠端均與固定塊固定。

在本申請實施例中，相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊21上固定的墊塊的交線夾角為大于等于0°且小于等于90°。如圖5至圖8所示，相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊21上固定的墊塊的交線夾角為90°。由此，可以較好的控制所述手術(shù)機器人用柔性器械2、2a、2b、2c朝兩個相互垂直的方向擺動，例如圖14和圖15所示。此外，相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊21上固定的墊塊的交線夾角也可以為45°。如圖9所示，所述手術(shù)機器人用柔性器械2d包括：固定塊20、12個轉(zhuǎn)動塊21、彈性結(jié)構(gòu)22及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)23，12個轉(zhuǎn)動塊21中，相鄰兩個轉(zhuǎn)動塊21上固定的墊塊的夾角均為45°，呈螺旋排布，由此可以較好的精度控制所述手術(shù)機器人用柔性器械2d擺動方向擺動。

實施例三

本實施例三與實施例二的差別在于，多個轉(zhuǎn)動塊分成多組，每組包括至少兩個(多個)轉(zhuǎn)動塊，每組中的所有(多個)轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角為0°，相鄰兩組轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角大于等于0°且小于等于90°。

具體如圖16和圖17所示，所述手術(shù)機器人用柔性器械包括了12個轉(zhuǎn)動塊31，且12個轉(zhuǎn)動塊31分成6組，每組包括2個轉(zhuǎn)動塊31，每組中的兩個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線夾角為0°，即每組中的兩個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線平行。進一步的，相鄰兩組轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角為90°，由此可以增加所述手術(shù)機器人用柔性器械朝每個方向擺動的擺動最大角度。圖16與圖17的區(qū)別在于所述彈性結(jié)構(gòu)32的位置。

進一步的，還可參考圖18和圖19，所述手術(shù)機器人用柔性器械包括了4個轉(zhuǎn)動塊31，4個轉(zhuǎn)動塊31分成兩組，每組包括2個轉(zhuǎn)動塊31，每組中的兩個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線夾角為0°，即每組中的兩個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線平行。進一步的，相鄰兩組轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角為90°。由此可以增加所述手術(shù)機器人用柔性器械朝每個方向擺動的擺動最大角度。圖18與圖19的區(qū)別在于所述彈性結(jié)構(gòu)32的位置。

此外，每組中的轉(zhuǎn)動塊還可以包括更多個。例如圖20所示。具體的，所述手術(shù)機器人用柔性器械包括了12個轉(zhuǎn)動塊31，12個轉(zhuǎn)動塊31分成4組，每組包括三個轉(zhuǎn)動塊31，每組中的三個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線夾角為0°，即每組中的三個轉(zhuǎn)動塊31上固定的墊塊的交線平行。進一步的，相鄰兩組轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角為90°，由此可以增加所述手術(shù)機器人用柔性器械朝每個方向擺動的擺動最大角度。

此外，在本申請的其他實施例中，每組中的轉(zhuǎn)動塊還可以包括更多個，例如4個、5個等；相鄰兩組轉(zhuǎn)動塊上固定的墊塊的交線夾角可以為大于等于0°且小于等于90°中任何一個值，例如為30°，45°，60°等。

綜上可見，在本發(fā)明實施例提供的手術(shù)機器人用柔性器械中，通過彈性結(jié)構(gòu)及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)均穿過轉(zhuǎn)動塊后固定于固定塊上，構(gòu)成了多自由度柔性器械，由此提高了使用的靈活性，從而能夠進一步滿足手術(shù)使用要求。

本發(fā)明還提供了一種手術(shù)器械，所述手術(shù)器械包括器械末端、手術(shù)機器人用柔性器械、管狀物、柔性件以及控制器，其中，所述器械末端、所述手術(shù)機器人用柔性器械、所述管狀物和所述控制器依次連接，所述柔性件一端連接所述控制器，另一端經(jīng)過所述管狀物后和所述器械末端連接，所述手術(shù)機器人用柔性器械的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端與所述控制器連接，所述控制器通過所述柔性件控制所述器械末端的運動，通過導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制所述手術(shù)機器人用柔性器械的擺動。具體而言，所述的器械末端主要包括直接在人體內(nèi)進行手術(shù)操作的剪刀、鉗子、電鉤等手術(shù)工具；柔性器械的固定塊與器械末端連接，近端的轉(zhuǎn)動塊與管狀物連接，所述管狀物為中空薄壁管，用于支撐器械，使器械末端可伸入人體內(nèi)的同時，而手術(shù)器械的前端置于體外；所述的控制器用于控制器械末端運動和柔性器械擺動；所述柔性件的近端連接控制器，遠端經(jīng)過管狀物分別器械末端連接；所述手術(shù)機器人用柔性器械紅的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端與所述控制器連接。手術(shù)器械通過對所述的柔性器械姿態(tài)的控制，使器械末端到達期望的位置和姿態(tài)，通過對器械末端的控制，使器械末端實現(xiàn)夾持、切割等動作。

本發(fā)明還提供了一種內(nèi)窺鏡，所述內(nèi)窺鏡包括成像系統(tǒng)、手術(shù)機器人用柔性器械、管狀物以及控制器；其中，所述成像系統(tǒng)、所述手術(shù)機器人用柔性器械、所述管狀物和所述控制器依次連接；所述手術(shù)機器人用柔性器械的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端連接控制器；所述控制器通過所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)控制所述手術(shù)機器人用柔性器械擺動，進而調(diào)整內(nèi)窺鏡遠端的位姿。所述的成像系統(tǒng)主要是包括內(nèi)窺鏡的物鏡組，實現(xiàn)內(nèi)窺鏡視場中畫面的采集；所述的柔性器械用于連接成像系統(tǒng)和管狀物，調(diào)整成像系統(tǒng)的姿態(tài)；所述管狀物為中空薄壁管，用于支撐內(nèi)窺鏡的末端和首端，使內(nèi)窺鏡的末端可伸入人體內(nèi)的同時，內(nèi)窺鏡的近端置于體外；所述的控制器用于控制柔性器械的擺動；所述手術(shù)機器人用柔性器械的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的近端與連接控制器。所述內(nèi)窺鏡通過所述的控制器實現(xiàn)對柔性器械的位姿的控制，使內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)可以到達期望的位姿。

上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。