本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及主從式遙操作結(jié)構(gòu)的機(jī)器人。
背景技術(shù):
機(jī)器人不再是簡單代替人工作業(yè),實(shí)際上是改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式和生活方式,幫助各行業(yè)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效的現(xiàn)代化生產(chǎn)及管理。醫(yī)用機(jī)器人屬于高端的、智能化的醫(yī)療器械產(chǎn)品,在輔助外科手術(shù)、健康預(yù)防、疾病診療、康復(fù)及醫(yī)療服務(wù)等領(lǐng)域有獨(dú)特優(yōu)勢,發(fā)展?jié)摿薮螅谳o助外科手術(shù)方面,對機(jī)器人提出了更高的要求,既要實(shí)現(xiàn)指令的精準(zhǔn)性,又要有很精確的主從響應(yīng)連聯(lián)動性,外科手術(shù)能夠以微創(chuàng)方式使用遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)執(zhí)行。微創(chuàng)手術(shù)與傳統(tǒng)開放切口手術(shù)相比,具有較少的患者創(chuàng)傷、較少失血和較快恢復(fù)時間的優(yōu)勢。遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)與手動微創(chuàng)手術(shù)相結(jié)合,可允許外科醫(yī)生直觀地控制手術(shù)操作,并增加手術(shù)操作的精確度。
遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)可包含耦接到一個或更多個機(jī)器人臂的一個或更多個儀器。如果所述系統(tǒng)用于執(zhí)行微創(chuàng)手術(shù),那么儀器可經(jīng)由患者身上的一個或更多個小開口訪問外科手術(shù)區(qū)域。諸如內(nèi)窺鏡的成像工具能夠用于查看外科手術(shù)區(qū)域,且由成像工具捕獲的圖像能夠在圖像顯示器上顯示供外科醫(yī)生在手術(shù)期間查看。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題:在微創(chuàng)醫(yī)療程序期間,如何有效地控制遠(yuǎn)程操作醫(yī)療系統(tǒng)的夾持動作。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾,包括連桿滑塊機(jī)構(gòu)和限位感應(yīng)組件,所述連桿滑塊機(jī)構(gòu)上設(shè)有按壓手柄,所述限位感應(yīng)組件包括配合設(shè)計(jì)的傳感器模塊和感應(yīng)件;感應(yīng)件與連桿滑塊機(jī)構(gòu)中的滑動塊聯(lián)動,所述傳感器模塊固定設(shè)置。
按上述技術(shù)方案,操作人員的手指按壓所述按壓手柄,連桿滑塊機(jī)構(gòu)動作,連桿滑塊機(jī)構(gòu)中的滑動塊驅(qū)動感應(yīng)件,感應(yīng)件相對傳感器模塊移動,產(chǎn)生相應(yīng)變化的信號,傳感器模塊接收到變化的信號并相應(yīng)地產(chǎn)生有規(guī)律性的輸出信號,遠(yuǎn)程器械接收到所述輸出信號,將所述輸出信號轉(zhuǎn)化為自身的動作指令,實(shí)現(xiàn)與主手控制夾同步的運(yùn)動方式,即加緊和松開。本發(fā)明所述主手控制夾,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,體積小,拆卸安裝方便。
所述限位感應(yīng)組件還包括固定設(shè)置的滑動導(dǎo)向塊、與所述滑動導(dǎo)向塊滑動配合且與所述滑動塊連接的滑動軸、套設(shè)在所述滑動軸上的壓縮彈簧;滑動軸的端部設(shè)有凸環(huán),所述壓縮彈簧位于所述凸環(huán)和所述滑動導(dǎo)向塊之間;所述感應(yīng)件安裝在所述滑動軸上。按上述說明,連桿滑塊機(jī)構(gòu)動作,滑動塊帶動所述滑動軸移動,所述滑動軸在滑動導(dǎo)向塊的導(dǎo)向孔中移動,滑動軸帶動其上的感應(yīng)件相對傳感器模塊直線移動,同時,所述壓縮彈簧被拉伸或壓縮,壓縮彈簧的兩端分別抵壓在所述凸環(huán)和所述滑動導(dǎo)向塊上,壓縮彈簧具有彈性勢能,該彈性勢能能夠使滑動軸和滑動塊穩(wěn)定而準(zhǔn)確地停留在壓縮彈簧所允許的任意位置。相應(yīng)地,感應(yīng)件和傳感器模塊之間相對位置變化所產(chǎn)生的信號能夠準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化為傳感器模塊的輸出信號,遠(yuǎn)程器械接收到所述輸出信號,并準(zhǔn)確而穩(wěn)定地實(shí)行加緊或松開動作。
所述感應(yīng)件為永磁鐵,永磁鐵安裝在滑動軸的端部。操作人員手指按壓所述按壓手柄,使滑動軸帶動永磁鐵相對傳感器模塊移動,永磁鐵的前后移動產(chǎn)生變化的磁場,傳感器模塊接收到變化的磁場能產(chǎn)生有規(guī)律性的輸出信號,遠(yuǎn)程器械接收到該輸出信號,將信號轉(zhuǎn)化為自身的動作指令,實(shí)現(xiàn)與主手夾同步的運(yùn)動方式(加緊與松開)。
所述連桿滑塊機(jī)構(gòu)包括鉸接在底座且左右對稱設(shè)置的第一手柄支撐桿和第二手柄支撐桿、與第一手柄支撐桿鉸接的第一滑塊連桿、與第二手柄支撐桿鉸接的第二滑塊連桿,所述第一滑塊連桿、第二滑塊連桿左右對稱設(shè)置且與所述滑動塊鉸接,第一手柄支撐桿和第二手柄支撐桿分別安裝有按壓手柄。操作人員手指同時按壓兩側(cè)的按壓手柄,使滑動軸在滑動導(dǎo)向塊上移動,滑動軸帶動永磁鐵移動,磁鐵的前后移動產(chǎn)生變化的磁場,傳感器模塊接收到變化的磁場并產(chǎn)生有規(guī)律性的輸出信號,遠(yuǎn)程器械接收到該信號,并將信號轉(zhuǎn)化為自身的動作指令,實(shí)現(xiàn)與主手夾同步的運(yùn)動方式(加緊與松開)。
所述連桿滑塊機(jī)構(gòu)和所述限位感應(yīng)組件安裝在底座的豁口中,底座上安裝有上蓋,上蓋封蓋在所述豁口上,第一滑塊連桿和第一手柄支撐桿側(cè)向突出在豁口的左側(cè),第二滑塊連桿和第二手柄支撐桿側(cè)向突出在豁口的右側(cè),兩個按壓手柄分別位于豁口的左右兩側(cè)。操作人員同時按壓豁口兩側(cè)的按壓手柄,兩個按壓手柄相向靠攏,第一手柄支撐桿和第二手柄支撐桿之間的夾角變小,第一滑塊連桿和第二滑塊連桿之間的夾角變小,第一手柄支撐桿和第一滑塊連桿之間的夾角變大,第二手柄支撐桿和第二滑塊連桿之間的夾角變大。兩個按壓手柄相向靠攏的極限狀態(tài)是按壓手柄接觸到豁口的左右兩側(cè),此極限狀態(tài),壓縮彈簧得到最大程度的壓縮,操作人員釋放按壓手柄,在壓縮彈簧的作用下,整個連桿滑動機(jī)構(gòu)復(fù)位。
綜上,本發(fā)明所述主手控制夾,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,質(zhì)量可靠,體積小,輸出信號穩(wěn)定,同步精度高,拆卸安裝方便,穩(wěn)定性高。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
圖1為本發(fā)明一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾的上蓋1隱藏后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖1中一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾的上蓋1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中符號說明:
1—上蓋;2—按壓手柄;3—滑塊連桿;4—壓縮彈簧;5—手柄支撐桿;6—永磁鐵;7—底座;8—滑動塊;9—滑動導(dǎo)向塊;10—傳感器模塊;11—滑動軸。
具體實(shí)施方式
如圖3,一種醫(yī)用手術(shù)機(jī)器人用主手控制夾,包括連桿滑塊機(jī)構(gòu)和限位感應(yīng)組件。
所述連桿滑塊機(jī)構(gòu)包括鉸接在底座7上且左右對稱設(shè)置的第一手柄支撐桿5和第二手柄支撐桿、與第一手柄支撐桿鉸接的第一滑塊連桿3、與第二手柄支撐桿鉸接的第二滑塊連桿,所述第一滑塊連桿、第二滑塊連桿左右對稱設(shè)置且與所述滑動塊8鉸接,第一手柄支撐桿和第二手柄支撐桿分別安裝有按壓手柄2。
所述限位感應(yīng)組件包括配合設(shè)計(jì)的傳感器模塊10和永磁鐵6、固定設(shè)置在底座上的滑動導(dǎo)向塊9、與所述滑動導(dǎo)向塊滑動配合且與所述滑動塊8連接的滑動軸11、套設(shè)在所述滑動軸上的壓縮彈簧4。所述永磁鐵6安裝在滑動軸11的端部?;瑒虞S的端部設(shè)有凸環(huán),所述壓縮彈簧位于所述凸環(huán)和所述滑動導(dǎo)向塊之間。
所述連桿滑塊機(jī)構(gòu)和所述限位感應(yīng)組件安裝在底座7的豁口中,底座上安裝有上蓋1,上蓋封蓋在所述豁口上,第一滑塊連桿3和第一手柄支撐桿5側(cè)向突出在豁口的左側(cè),第二滑塊連桿和第二手柄支撐桿側(cè)向突出在豁口的右側(cè),兩個按壓手柄2分別位于豁口的左右兩側(cè)。
實(shí)際操作中,本發(fā)明所述主手控制夾的工作流程如下:當(dāng)遠(yuǎn)程器械在人體內(nèi)需要對人體組織或肌肉夾緊時,操作者或醫(yī)師只需要同時按壓所述底座兩側(cè)的按壓手柄2,使兩個按壓手柄之間的角度變小,連桿滑動機(jī)構(gòu)中滑動塊8移動,滑動塊帶動滑動軸8在滑動導(dǎo)向塊9的導(dǎo)向下作直線移動,壓縮彈簧4被壓縮而具有彈性勢能,同步地,滑動軸8帶動永磁鐵6移動,改變永磁鐵與傳感器模塊10的相對位置,永磁鐵6的前后移動產(chǎn)生變化的磁場,傳感器模塊接收到變化的磁場,并輸出一個穩(wěn)定規(guī)則變化的信號,遠(yuǎn)程器械通過接收裝置接收該信號,并將其轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)程器械的夾緊動作的指令,從而使遠(yuǎn)程器械同步夾緊。
當(dāng)遠(yuǎn)程器械在人體內(nèi)需要對人體組織或肌肉松開時,操作者或醫(yī)師只需要松開按壓手柄2,通過壓縮彈簧4的作用使按壓手柄2的相對角度變大,滑動軸8帶動永磁鐵6移動,改變永磁鐵與傳感器模塊10的相對位置,傳感器模塊輸出一個穩(wěn)定規(guī)則變化的信號,通過對信號的處理使之轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)程器械的張開動作指令,從而使遠(yuǎn)程器械同步張開。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。