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)器人在人們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,多為主從式遙操作結(jié)構(gòu),人員操作主操作手,通過(guò)遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī)控制從端機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),操作人員與操作目標(biāo)之間不再有地理上的限制,使操作人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)或不適宜的環(huán)境。
機(jī)器人主操作手的夾持裝置,包括與夾持裝置主體部分鉸接的夾持桿,所述夾持裝置與機(jī)器人執(zhí)行末端電連接,機(jī)器人執(zhí)行末端用于執(zhí)行夾持動(dòng)作。夾持桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,控制著機(jī)器人執(zhí)行末端的開(kāi)合程度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題:采用主從式遙操作結(jié)構(gòu),且應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)的機(jī)器人,如何提高其主操作手中夾持裝置的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人主操作手的夾持裝置,包括鉸接在夾持裝置主體上的夾持桿;夾持桿通過(guò)夾持連桿與滑動(dòng)座連接,滑動(dòng)座與設(shè)置在夾持裝置主體上的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動(dòng)配合,且與設(shè)置在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上的彈性件相抵。
按上述技術(shù)方案,操作人員動(dòng)作夾持桿,夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng),夾持桿的動(dòng)作通過(guò)遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī)控制從端機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng);夾持桿通過(guò)夾持連桿驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)座沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)直線(xiàn)滑動(dòng),彈性件受到壓縮而具有彈性勢(shì)能。
通過(guò)上述技術(shù)方案,在操作過(guò)程中,彈性件使夾持桿可以停在任何一個(gè)開(kāi)合位置,進(jìn)而,被主操作手控制的從端機(jī)構(gòu)可停留在任何一個(gè)開(kāi)合位置;當(dāng)松開(kāi)夾持桿時(shí),所述彈性件能保證夾持桿自動(dòng)回到初始位置。
所述夾持裝置主體上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電位計(jì),夾持桿與夾持裝置主體鉸接的端部設(shè)有銷(xiāo)軸套,銷(xiāo)軸套與所述旋轉(zhuǎn)電位計(jì)連接。其中,所述旋轉(zhuǎn)電位計(jì)又稱(chēng)旋轉(zhuǎn)電位器、可變電阻器,它靠電刷在電阻體上滑動(dòng),在電路中獲取與輸入電壓形成一定關(guān)系的輸出電壓。所述夾持桿轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)銷(xiāo)軸套轉(zhuǎn)動(dòng),銷(xiāo)軸套帶動(dòng)所述電刷在電阻體上滑動(dòng),變更電路中的輸出電壓,進(jìn)而控制從端機(jī)構(gòu)的動(dòng)作,使從端機(jī)構(gòu)隨著夾持桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而動(dòng)作。
所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括安裝在所述夾持裝置主體上的支撐座、一端與所述支撐座連接而另一端與所述夾持裝置主體連接的導(dǎo)向桿;所述滑動(dòng)座滑動(dòng)配合在所述導(dǎo)向桿上。所述支撐座固定在夾持裝置主體上,夾持裝置主體設(shè)有凸部,導(dǎo)向桿一端安裝在支撐座上,另一端安裝在夾持裝置主體的凸部上;所述滑動(dòng)座開(kāi)設(shè)導(dǎo)向孔,滑動(dòng)座通過(guò)導(dǎo)向孔配合在所述導(dǎo)向桿上,滑動(dòng)座的底面與夾持裝置主體滑動(dòng)配合。
所述彈性件為套設(shè)在所述導(dǎo)向桿上的彈簧,彈簧的一端抵壓在所述滑動(dòng)座上,彈簧的另一端抵壓在所述夾持裝置主體上,具體地,彈簧的另一端抵壓在夾持裝置主體的凸部上;所述彈簧處于壓縮狀態(tài),保證彈簧有一定的預(yù)緊力,如此,能很好的保證夾持桿和夾持連桿在動(dòng)作后能回到初始位置。
夾持桿的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)夾持桿左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置;兩個(gè)夾持桿的首端通過(guò)鉸接軸鉸接在一起,鉸接在一起的兩個(gè)夾持桿的首端通過(guò)所述鉸接軸鉸接在所述夾持裝置主體上,所述銷(xiāo)軸套套設(shè)在所述鉸接軸上,銷(xiāo)軸套與夾持桿固定連接;每個(gè)夾持桿的尾端分別與一夾持連桿鉸接,分別與兩個(gè)夾持桿尾端鉸接的兩個(gè)夾持連桿左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置;每個(gè)夾持桿的尾端分別設(shè)有夾持手柄,分別設(shè)置在兩個(gè)夾持手柄尾端的兩個(gè)夾持手柄左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。操作時(shí),操作人員分別將食指和大拇指放置在兩夾持手柄上,靠食指和拇指來(lái)控制兩個(gè)夾持桿的開(kāi)合角度,從而控制手術(shù)機(jī)器人從端機(jī)構(gòu)夾持的開(kāi)合角度。其中,所述滑動(dòng)座位于所述鉸接軸的正后方,位于左側(cè)的夾持桿和夾持連桿構(gòu)成v字形,位于右側(cè)的夾持桿和夾持連桿構(gòu)成v字形。
所述夾持裝置主體包括方形夾持座,方形夾持座開(kāi)設(shè)左右貫通的安裝槽,夾持桿與夾持裝置主體的鉸接處以及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)均位于所述安裝槽內(nèi),兩個(gè)夾持手柄位于安裝槽的左右兩側(cè),夾持手柄的寬度大于安裝槽左右兩側(cè)的槽口,如此,操作中,角度逐漸變小的兩個(gè)夾持桿因夾持手柄抵在安裝槽的槽口上而得到限位。
本發(fā)明使用旋轉(zhuǎn)電位計(jì)來(lái)檢測(cè)夾持裝置的開(kāi)合狀態(tài)和位置,能精準(zhǔn)的檢測(cè)夾持裝置的狀態(tài),改善了夾持裝置內(nèi)部空間小、布線(xiàn)難的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明采用導(dǎo)向桿和彈簧,限定了滑動(dòng)座的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)范圍,保證了夾持裝置的穩(wěn)定性。其中,彈簧可使夾持裝置停在任何一個(gè)開(kāi)合位置;當(dāng)松開(kāi)夾持手柄時(shí),能保證夾持裝置可以自動(dòng)回到初始位置,保證了夾持裝置的精準(zhǔn)性。
本發(fā)明所述夾持裝置,其優(yōu)點(diǎn)在于:機(jī)器人主操作手夾持裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便;在操作過(guò)程中穩(wěn)定可靠,能精準(zhǔn)的檢測(cè)開(kāi)合角度,在操作過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)夾卡、退回不到初始位置的現(xiàn)象,大大改善了手術(shù)機(jī)器人主操作手夾持裝置的穩(wěn)定性、平衡性、精準(zhǔn)性和可操作性。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明一種應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人主操作手的夾持裝置的外形圖;
圖2為圖1中蓋板13隱去后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明一種應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人主操作手的夾持裝置的剖視圖;
圖4為本發(fā)明一種應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人主操作手的夾持裝置的立體圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明:
1、方形夾持座;2、旋轉(zhuǎn)電位計(jì);3、銷(xiāo)軸套;4、第一夾持桿;5、第二夾持桿;6、夾持連桿;7、支撐座;8、第一夾持手柄;9、第二夾持手柄;10、滑動(dòng)座;11、導(dǎo)向桿;12、彈簧;13、蓋板。
具體實(shí)施方式
如圖2,一種應(yīng)用于腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人主操作手的夾持裝置,包括鉸接在夾持裝置主體上的夾持桿;夾持桿通過(guò)夾持連桿6與滑動(dòng)座10連接,滑動(dòng)座與設(shè)置在夾持裝置主體上的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)滑動(dòng)配合,且與設(shè)置在導(dǎo)向結(jié)構(gòu)上的彈性件相抵。所述夾持裝置主體上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電位計(jì)2,夾持桿與夾持裝置主體鉸接的端部設(shè)有銷(xiāo)軸套3,銷(xiāo)軸套與所述旋轉(zhuǎn)電位計(jì)連接。
參考圖2、圖3,所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括安裝在所述夾持裝置主體上的支撐座7、一端與所述支撐座連接而另一端與所述夾持裝置主體連接的導(dǎo)向桿11;所述滑動(dòng)座10滑動(dòng)配合在所述導(dǎo)向桿上。所述彈性件為套設(shè)在所述導(dǎo)向桿11上的彈簧12,彈簧的一端抵壓在所述滑動(dòng)座10上,彈簧的另一端抵壓在所述夾持裝置主體上;所述彈簧處于壓縮狀態(tài)。
如圖2,所述夾持桿的數(shù)量為兩個(gè),分別為左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置的第一夾持桿4和第二夾持桿5。兩個(gè)夾持桿的首端通過(guò)鉸接軸鉸接在一起,鉸接在一起的兩個(gè)夾持桿的首端通過(guò)所述鉸接軸鉸接在所述夾持裝置主體上。所述銷(xiāo)軸套3套設(shè)在所述鉸接軸上,銷(xiāo)軸套與第一夾持桿4或第二夾持桿5桿固定連接。每個(gè)夾持桿的尾端分別與一夾持連桿6鉸接,分別與兩個(gè)夾持桿尾端鉸接的兩個(gè)夾持連桿左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。第一夾持桿4的尾端設(shè)有第一夾持手柄8,第二夾持桿5的尾端設(shè)有第二夾持手柄9,第一夾持手柄8和第二夾持手柄9左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。所述滑動(dòng)座10位于所述鉸接軸的正后方。
參考圖1、圖2、圖4,所述夾持裝置主體包括方形夾持座1,方形夾持座開(kāi)設(shè)安裝槽,方形夾持座1頂部設(shè)有蓋板13,蓋板與方形夾持座的組合,使得所述安裝槽為左右貫通的通孔,夾持桿與夾持裝置主體的鉸接處以及所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)均位于所述安裝槽內(nèi),兩個(gè)夾持手柄位于安裝槽的左右兩側(cè),夾持手柄的寬度大于所述通孔的孔徑。
實(shí)際操作中,操作人員分別將食指和大拇指分別放置在第一夾持手柄8和第二夾持手柄9上,靠食指和拇指來(lái)控制第一夾持桿4和第二夾持桿5的開(kāi)合角度(第一夾持桿4和第二夾持桿5之間的夾角),第一夾持桿4或第二夾持桿5的轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)軸套3轉(zhuǎn)動(dòng),銷(xiāo)軸套帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)電位計(jì)2中的電刷在電阻體上滑動(dòng),變更電路中的輸出電壓,通過(guò)遠(yuǎn)程通信和計(jì)算機(jī),控制手術(shù)機(jī)器人從端機(jī)構(gòu)夾持的開(kāi)合角度。
在操作人員控制第一夾持桿4和第二夾持桿5開(kāi)合角度的過(guò)程中,第一夾持桿4和第二夾持桿5通過(guò)夾持連桿6驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)座10沿導(dǎo)向桿11直線(xiàn)滑動(dòng),彈簧12受到壓縮而具有彈性勢(shì)能。所述彈簧12可使第一夾持桿4和第二夾持桿5停在任何一個(gè)開(kāi)合位置,進(jìn)而,被主操作手控制的從端機(jī)構(gòu)可停留在任何一個(gè)開(kāi)合位置。當(dāng)松開(kāi)第一夾持手柄8和第二夾持手柄9時(shí),所述彈簧12能保證第一夾持手柄8和第二夾持手柄9、滑動(dòng)座10自動(dòng)回到初始位置。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式,對(duì)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(huì)有改變之處,本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。