本發(fā)明涉及醫(yī)學機器人技術領域,具體而言,涉及一種手術機器人的手術器械和手術機器人。
背景技術:
隨著微創(chuàng)手術技術與人工智能技術的發(fā)展,機器人輔助微創(chuàng)外科手術逐漸成為微創(chuàng)外科手術的發(fā)展趨勢之一。一方面,機器人輔助微創(chuàng)外科手術能夠很大程度上消除傳統(tǒng)微創(chuàng)外科手術技術的局限性,實現(xiàn)諸如遠程手術等功能,另一方面,目前的機器人輔助微創(chuàng)外科手術的手術成本較高,手術效率有待提升。因此,如何提升微創(chuàng)外科手術機器人手術操作的靈活性與準確度,同時提高與傳統(tǒng)微創(chuàng)手術器械的通用性,成為機器人輔助微創(chuàng)外科手術發(fā)展普及過程中亟待解決的技術問題之一。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術或相關技術中存在的技術問題之一。
為此,本發(fā)明第一個目的在于提出一種手術機器人的手術器械。
本發(fā)明的第二個目的在于提出一種手術機器人。
有鑒于此,根據本發(fā)明的第一個目的,本發(fā)明提供了一種手術機器人的手術器械,用于手術機器人,手術機器人的手術器械包括:第一驅動部、支撐軸和第一傳動桿;支撐軸與第一驅動部相連接,支撐軸上設置有第一齒輪;第一傳動桿的一端設置有第二齒輪,第一傳動桿的另一端通過連接件與手術執(zhí)行部相連接;其中,第一齒輪與第二齒輪相嚙合,支撐軸位于第一傳動桿的側上方,第一驅動部驅動支撐軸轉動,進而帶動第一齒輪轉動,第一齒輪帶動第二齒輪轉動,第二齒輪帶動第一傳動桿轉動,進而驅動手術執(zhí)行部轉動。
本發(fā)明所提供的手術機器人的手術器械,通過第一傳動桿與收手術執(zhí)行部相連接,并通過第一驅動部驅動第一傳動桿轉動,進而帶動手術執(zhí)行部轉動;該種手術機器人的手術器械結構簡單,可有效地減小手術機器人的手術器械的體積,并且轉動方式靈活,使得手術執(zhí)行部在有限的空間內可快速準確地完成醫(yī)生所發(fā)出的指令,確保手術的順利進行;通過驅動部驅動支撐軸轉動,支撐軸與第一傳動桿通過齒輪傳動,有效地確保傳動的準確性和穩(wěn)定性,避免支撐軸出現(xiàn)空轉現(xiàn)象而使得手術執(zhí)行部無法轉動至預定位置;并且,第一傳動桿可與多種手術執(zhí)行部相連接,進而實現(xiàn)對多種手術執(zhí)行部的驅動,有效地提升了手術機器人的手術器械的通用性。
另外,本發(fā)明提供的上述技術方案中的手術機器人的手術器械還可以具有如下附加技術特征:
在上述技術方案中,優(yōu)選地,連接件包括:第一連接件、第一連接銷和第二連接件;第一連接件的一端至少部分套設于第一傳動桿上;第一連接銷沿第一傳動桿的徑向插接于第一傳動桿和第一連接件上,以防止第一連接件相對于第一傳動桿轉動;第二連接件的一端與第一連接件的另一端通過第一銷軸轉動連接,第二連接件的另一端通過第二銷軸與手術執(zhí)行部相連接;其中,第一銷軸與第二銷軸相互垂直。
在該技術方案中,通過將第一連接件的一端至少部分套設于第一傳動桿上,并通過第一銷軸沿徑向插接于第一連接件和第一傳動桿上,使得第一連接件相對于第一傳動桿既不會相對轉動,也不會相對滑動,有效地實現(xiàn)了對第一連接件的固定,并且通過設置第一連接件,減少了第一傳動桿的加工量,有效地保證了第一傳動桿的直線度;通過設置第二連接件與第一連接件轉動連接,使得手術執(zhí)行部在轉動的過程中不會影響手術執(zhí)行部的其它運動方式;通過將第一銷軸設置為垂直于第二銷軸,使得手術執(zhí)行部具有兩個相互垂直的方向的自由度,進而使得手術執(zhí)行部轉動更加靈活,便于醫(yī)生對手術執(zhí)行部的操作。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第二傳動桿和驅動桿;第二傳動桿嵌于第一傳動桿中;驅動桿的一端與第二傳動桿的一端轉動連接,驅動桿的另一端通過第三銷軸與第二連接件轉動連接;其中,第三銷軸與第一銷軸平行,當第二傳動桿往復運動時,帶動第二連接件繞第一銷軸轉動。
在該技術方案中,通過將第二傳動桿嵌于第一傳動桿中,減小了手術機器人的手術器械的體積,進而有效地減小了手術機器人的手術器械對空間的占用;通過設置驅動桿,并將驅動桿的一端與第二傳動桿轉動連接,驅動桿的另一端與第二連接件轉動連接,并且第二連接件與第一連接件通過第一銷軸轉動連接,所以當第二傳動桿做往復運動時,可帶動驅動桿做往復運動,進而驅動第二連接件繞第一銷軸轉動,并且由于第三銷軸與第一銷軸平行,確保了轉動的靈活性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:導向塊,導向塊嵌于第一傳動桿中;導向塊沿第一傳動桿的軸線方向設置有導向槽,驅動桿嵌于導向槽中。
在該技術方案中,通過設置導向塊,并將驅動桿嵌于導向塊的導向槽中,導向塊對驅動桿起到導向的作用,有效地保證了驅動桿運動方向的準確性以及運動的穩(wěn)定性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第一螺桿、第二驅動部和第一滑塊;第一螺桿與第二傳動桿相平行;第二驅動部與第一螺桿相連接,以驅動第一螺桿轉動;第一滑塊套設于第一螺桿上,隨第一螺桿的轉動而沿第一螺桿的軸線方向往復運動;第一滑塊與第二傳動桿相連接,以驅動第二傳動桿沿軸線方向做往復運動。
在該技術方案中,通過第二驅動部驅動第一螺桿轉動,第一螺桿與第一滑塊配合,帶動第一滑塊沿第一螺桿做往復運動,第一滑塊與第二傳動桿相連接,第二傳動桿隨著第一滑塊的運動而往復運動,實現(xiàn)了對手術執(zhí)行部的驅動;螺桿與滑塊通過螺紋連接,通過第一螺桿的轉動帶動第一滑塊往復運動,第一螺桿每轉動一周,第一滑塊只移動一個螺距的距離,這也使得對第一滑塊的運動的控制更加精確,進而確保對手術執(zhí)行部的控制的準確性。第一螺桿同樣可使用絲杠代替,可達到與第一螺桿同樣的效果。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第三傳動桿和連接桿;第三傳動桿嵌于第二傳動桿中;連接桿的一端與第三傳動桿的一端相連接,連接桿的另一端通過過渡桿與手術執(zhí)行部相連接,以驅動手術執(zhí)行部。
在該技術方案中,通過將第三傳動桿嵌于第二傳動桿中,進一步減小了手術機器人的手術器械的體積;第三傳動桿通過連接桿與手術執(zhí)行部相連接,連接桿為軟質桿,并且具有一定強度,可承受一定的軸向力,連接桿在受到徑向力時可彎曲,在只受到軸向力時不會彎曲,該種連接桿即可避免影響手術執(zhí)行部的繞第一銷軸轉動,也不會影響第三傳動桿對手術執(zhí)行部的驅動,確保手術執(zhí)行部在各個自由度上運動的穩(wěn)定性;具體地,連接桿可為鋼絲。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,連接桿上套設有第一彈簧,卡接于連接桿的兩端。
在該技術方案中,通過在連接桿上設置第一彈簧,使得連接桿在彎曲后可隨著徑向力的消失而自動復位,并且確保連接桿始終處于伸直狀態(tài);在連接桿受到軸向力時,可增強連桿的抗彎強度,確保對手術執(zhí)行部的驅動的準確性,避免手術執(zhí)行部因連接桿的彎曲而無法達到預定位置。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術執(zhí)行部為開合器械,開合器械包括第一本體和第二本體,第一本體與第二本體交叉設置,第一本體與第二本體的交叉處與第二銷軸轉動連接;過渡桿包括第一過渡桿和第二過渡桿,第一過渡桿和第二過渡桿的一端與連接桿轉動連接,第一過渡桿的另一端與第一本體轉動連接,第二過渡桿的另一端與第二本體轉動連接;其中,開合器械隨第三傳動桿的往復運動而打開或關閉。
在該技術方案中,開合器械的第一本體與第二本體通過第二銷軸鉸接,第一過渡桿和第二過渡桿分別與第一本體和第二本體的尾部相連接,使得第一過渡桿、第二過渡桿、第一本體和第二本體組成一個四邊形,當第三傳動桿做往復運動時,帶動第一過渡桿和第二過渡桿打開或閉合,進而帶動開合器械打開或閉合,實現(xiàn)了對開合器械的驅動。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術執(zhí)行部為電鉤,電鉤與第二銷軸轉動連接;過渡桿包括:第三過渡桿、第四過渡桿和第五過渡桿;第三過渡桿和第四過渡桿的一端與連接桿轉動連接,第三過渡桿的另一端與手術執(zhí)行部轉動連接,第四過渡桿的另一端與第五過渡桿的一端轉動連接,第五過渡桿的另一端與第二銷軸轉動連接其中,當第三傳動桿做往復運動時,帶動電鉤繞第二銷軸轉動。
在該技術方案中,當手術執(zhí)行部為電鉤時,第三過渡桿、第四過渡桿、第五過渡桿和手術執(zhí)行部組成一個四邊形,第三過渡桿和第四過渡桿與連接桿轉動連接,第五過渡桿和手術執(zhí)行部與第二銷軸鉸接,當連接桿做往復運動時,帶動手術執(zhí)行部圍繞第二銷軸轉動,進一步增加了手術執(zhí)行部的自由度,使得手術執(zhí)行部的運動更加靈活,進而使得醫(yī)生對手術執(zhí)行部的操作更加方便。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第二螺桿、第三驅動部和第二滑塊;第二螺桿與第三傳動桿相平行;第三驅動部與第二螺桿相連接,以驅動第二螺桿轉動;第二滑塊套設于第二螺桿上,隨第二螺桿的轉動而沿第二螺桿的軸線方向往復運動;第二滑塊與第三傳動桿相連接,以驅動第三傳動桿沿軸線方向做往復運動。
在該技術方案中,第三驅動部驅動第二螺桿轉動,第二滑塊與第二螺桿螺紋連接,隨第二螺桿的轉動而沿螺桿的軸線做往復運動,第二滑塊與第三傳動桿相連接,進而帶動第三傳動桿沿軸向做往復運動;通過第二螺桿的轉動帶動第二滑塊往復運動,第二螺桿每轉動一周,第二滑塊只移動一個螺距的距離,這也使得對第二滑塊的運動的控制更加精確,進而確保對手術執(zhí)行部的控制的準確性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,第一驅動部包括:電機、連接軸和夾緊箍;電機設置有輸出軸;連接軸為管狀結構,連接軸的一端套設于電機的輸出軸上;其中,連接軸套設于輸出軸上的一端沿連接軸的軸線方向開設有至少一個開口;夾緊箍套設于連接軸上,以將連接軸夾緊于輸出軸上。
在該技術方案中,通過夾緊箍將連接軸夾緊于電機的輸出軸上,實現(xiàn)了連接軸與輸出軸的連接,并且該種連接方式使得連接軸與輸出軸的同軸度好,確保動力傳遞的穩(wěn)定性,有效地避免了在傳動過程中產生振動和噪音,確保了產品的穩(wěn)定性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第一連接盤,第一連接盤為三個,分別與支撐軸、第一螺桿和第二螺桿的一端相連接;第一驅動部還包括:第二連接盤和第二連接銷;第二連接盤套設于連接軸的另一端;第二連接銷沿連接軸的徑向穿過第二連接盤和連接軸;其中,第二連接盤的內壁上設置有滑道,第二連接銷嵌于滑道內,以使第二連接盤可相對連接軸沿軸線方向滑動;第二連接盤與第一連接盤相連接,第二連接盤與第一連接盤中的一個上設置有凹槽,另一個上設置有凸起,凹槽與凸起相配合,以使第二連接盤帶動第一連接盤轉動。
在該技術方案中,第二連接盤與連接軸相連接,并通過第二連接銷限制第二連接盤相對于連接軸轉動,使得第二連接盤可隨連接軸的轉動而轉動,第二連接盤與第一連接盤中的一個上設置有凹槽,另一個上設置有凸起,凹槽與凸起相配合,使得第二連接盤可帶動第一連接盤轉動,進而驅動支撐軸、第一螺桿或第二螺桿轉動;該種連接方式結構簡單,連接方便,并且便于拆卸和安裝,有效地提升了第一驅動部的通用性。凸起的截面形狀可為一字型或十字形,不規(guī)則圖形也可,只要能實現(xiàn)通過第二連接盤帶動第一連接盤轉動即可。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,第一驅動部還包括:第二彈簧,第二彈簧套設于連接軸上,卡接于夾緊箍與第二連接盤之間,以使第二連接盤可自動復位。
在該技術方案中,通過在連接軸上設置第二彈簧,并且卡接于夾緊箍與第二連接盤之間,使得第一連接盤與第二連接盤之間的安裝不需要手動調整位置,只要凸起與凹槽配合后,在第二彈簧的推力作用下,第二連接盤可自動與第一連接盤相貼合,進而帶動第一連接盤轉動。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,第二驅動部與第一驅動部相同,第三驅動部與第一驅動部相同。
在該技術方案中,通過將第二驅動部和第三驅動部設置為與第一驅動部相同的驅動部,有效地提升了三個驅動部之間的通用性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第一支架,第一支架為u型,第一支架包括第一側壁、第二側壁和底壁;第一傳動桿穿過第一側壁后與第一連接件相連接;第一螺桿的一端穿過第一側壁后與第一連接盤相連接,第一螺桿的一端與第二側壁轉動連接;第二螺桿的一端穿過第一側壁后與第一連接盤相連接,第二螺桿的一端與第二側壁轉動連接;支撐軸穿過第一側壁后與第一連接盤相連接。
在該技術方案中,通過第一支架支撐第一螺桿、第二螺桿、第一傳動桿、第二傳動桿和第三傳動桿,使得該部分結構形成一個整體的傳動部,在手術過程中,如果需要更換手術執(zhí)行部,醫(yī)生可以直接更換裝有不同手術執(zhí)行部的傳動部,即可實現(xiàn)對手術執(zhí)行部的更換,更換速度快,更換方式簡便。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第二支架,第一驅動部、第二驅動部和第三驅動部均固定于第二支架上,第二支架與第一支架卡接,以使第一驅動部驅動支撐軸,第二驅動部驅動第一螺桿,第三驅動部驅動第二螺桿。
在該技術方案中,通過將第一驅動部、第二驅動部和第三驅動部固定于第二支架上,使得手術機器人的手術器械在使用的過程中,只需將第一支架安裝于第二支架上即可實現(xiàn)傳動部與驅動部的連接,并且可進一步提升第一驅動部、第二驅動部和第三驅動部的通用性。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第三支架,第三支架與第二支架相連接,第三支架上設置有沿第三支架的長度方向延伸的第一定位槽和向第三支架內部凹陷第三定位槽;第一支架上設置有與第一定位槽方向一致的凸筋和彈簧扣;第一支架上的凸筋滑入第一定位槽后彈簧扣卡接于第三定位槽中。
在該技術方案中,通過在第三支架上設置第一定位槽和第三定位槽,在第一支架上設置凸筋和彈簧扣,凸筋與第一定位槽配合,實現(xiàn)對第三定位槽的定位,彈簧扣卡接于第三定位槽中,實現(xiàn)第三支架與第一支架的固定;通過彈簧扣與第三定位槽卡接,使得第一支架的安裝和拆卸更加便利,進而便于醫(yī)生對手術執(zhí)行部進行更換。
在上述任一技術方案中,優(yōu)選地,手術執(zhí)行部包括剪刀、抓鉗、電鉤、分離鉗、超聲刀和持針器;其中,剪刀、抓鉗、分離鉗和持針器為開合器械。
根據本發(fā)明的第二個目的,本發(fā)明提供了一種手術機器人,手術機器人包括如上述任一技術方案所述的手術機器人的手術器械,因此,該手術機器人包括如上述任一技術方案所述的手術機器人的手術器械的全部有益效果。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例的手術機器人的手術器械的結構示意圖;
圖2為圖1所示的根據本發(fā)明的一個實施例的手術機器人的手術器械在a處的局部放大圖;
圖3為圖1所示的根據本發(fā)明的一個實施例的手術機器人的手術器械在b處的局部放大圖;
圖4示出了根據本發(fā)明的一個實施例的驅動部結構示意圖;
圖5示出了根據本發(fā)明的一個實施例的驅動部的剖視圖;
圖6示出了根據本發(fā)明的一個實施例的手術機器人的手術器械的主視圖;
圖7為圖6所示的根據本發(fā)明的一個實施例的手術機器人的手術器械沿c-c的剖視圖;
圖8示出了根據本發(fā)明的一個實施例的第二傳動桿的傳動結構示意圖;
圖9為圖8所示的根據本發(fā)明的一個實施例的第二傳動桿的傳動結構在d處的局部放大圖;
圖10示出了根據本發(fā)明的一個實施例的開合器械的傳動結構示意圖;
圖11為圖10所示的根據本發(fā)明的一個實施例的開合器械在e處的局部放大圖;
圖12示出了根據本發(fā)明的一個實施例的電鉤的傳動結構示意圖;
圖13為圖12所示的根據本發(fā)明的一個實施例的電鉤在f處的局部放大圖;
其中,圖1至圖13中的附圖標記與部件名稱之間的對應關系為:
102第一傳動桿,104第一齒輪,106支撐軸,108第一滑塊,110第一螺桿,112第二滑塊,114第二螺桿,116第二齒輪,118第一連接盤,120第一連接件,122第二連接件,124手術執(zhí)行部,126第一驅動部,1262第二連接盤,1264連接軸,1266第二彈簧,1268夾緊箍,1269電機,128第二驅動部,130第三驅動部,132第二傳動桿,134第三傳動桿,136驅動桿,138導向塊,140連接桿,142第一彈簧,144第一本體,146第二本體,148第一過渡桿,150第二過渡桿,152電鉤,154第三過渡桿,156第四過渡桿,158第五過渡桿,160第一支架,162第二支架,164彈簧扣。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點,下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是,本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
下面參照圖1至圖13描述根據本發(fā)明一些實施例所述手術機器人的手術器械和手術機器人。
在本發(fā)明第一方面實施例中,如圖1至圖5所示,本發(fā)明提供了一種手術機器人的手術器械,用于手術機器人,手術機器人的手術器械包括:第一驅動部126、支撐軸106和第一傳動桿102;支撐軸106與第一驅動部126相連接,支撐軸106上設置有第一齒輪104;第一傳動桿102的一端設置有第二齒輪116,第一傳動桿102的另一端通過連接件與手術執(zhí)行部124相連接;其中,第一齒輪104與第二齒輪116相嚙合,支撐軸106位于第一傳動桿102的側上方,第一驅動部126驅動支撐軸106轉動,進而帶動第一齒輪104轉動,第一齒輪104帶動第二齒輪116轉動,第二齒輪116帶動第一傳動桿102轉動,進而驅動手術執(zhí)行部124轉動。
在該實施例中,通過第一傳動桿102與收手術執(zhí)行部124相連接,并通過第一驅動部126驅動第一傳動桿102轉動,進而帶動手術執(zhí)行部124轉動;該種手術機器人的手術器械結構簡單,可有效地減小手術機器人的手術器械的體積,并且轉動方式靈活,使得手術執(zhí)行部124在有限的空間內可快速準確地完成醫(yī)生所發(fā)出的指令,確保手術的順利進行;通過驅動部驅動支撐軸106轉動,支撐軸106與第一傳動桿102通過齒輪傳動,有效地確保傳動的準確性和穩(wěn)定性,避免支撐軸106出現(xiàn)空轉現(xiàn)象而使得手術執(zhí)行部124無法轉動至預定位置;并且,第一傳動桿102可與多種手術執(zhí)行部124相連接,進而實現(xiàn)對多種手術執(zhí)行部124的驅動,有效地提升了手術機器人的手術器械的通用性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖6和圖7所示,連接件包括:第一連接件120、第一連接銷和第二連接件122;第一連接件120的一端至少部分套設于第一傳動桿102上;第一連接銷沿第一傳動桿102的徑向插接于第一傳動桿102和第一連接件120上,以防止第一連接件120相對于第一傳動桿102轉動;第二連接件122的一端與第一連接件120的另一端通過第一銷軸轉動連接,第二連接件122的另一端通過第二銷軸與手術執(zhí)行部124相連接;其中,第一銷軸與第二銷軸相互垂直。
在該實施例中,通過將第一連接件120的一端至少部分套設于第一傳動桿102上,并通過第一銷軸沿徑向插接于第一連接件120和第一傳動桿102上,使得第一連接件120相對于第一傳動桿102既不會相對轉動,也不會相對滑動,有效地實現(xiàn)了對第一連接件120的固定,并且通過設置第一連接件120,減少了第一傳動桿102的加工量,有效地保證了第一傳動桿102的直線度;通過設置第二連接件122與第一連接件120轉動連接,使得手術執(zhí)行部124在轉動的過程中不會影響手術執(zhí)行部124的其它運動方式;通過將第一銷軸設置為垂直于第二銷軸,使得手術執(zhí)行部124具有兩個相互垂直的方向的自由度,進而使得手術執(zhí)行部124轉動更加靈活,便于醫(yī)生對手術執(zhí)行部124的操作。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖8和圖9所示,手術機器人的手術器械還包括:第二傳動桿132和驅動桿136;第二傳動桿132嵌于第一傳動桿102中;驅動桿136的一端與第二傳動桿132的一端轉動連接,驅動桿136的另一端通過第三銷軸與第二連接件122轉動連接;其中,第三銷軸與第一銷軸平行,當第二傳動桿132往復運動時,帶動第二連接件122繞第一銷軸轉動。
在該實施例中,通過將第二傳動桿132嵌于第一傳動桿102中,減小了手術機器人的手術器械的體積,進而有效地減小了手術機器人的手術器械對空間的占用;通過設置驅動桿136,并將驅動桿136的一端與第二傳動桿132轉動連接,驅動桿136的另一端與第二連接件122轉動連接,并且第二連接件122與第一連接件120通過第一銷軸轉動連接,所以當第二傳動桿132做往復運動時,可帶動驅動桿136做往復運動,進而驅動第二連接件122繞第一銷軸轉動,并且由于第三銷軸與第一銷軸平行,確保了轉動的靈活性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖7所示,手術機器人的手術器械還包括:導向塊,導向塊嵌于第一傳動桿102中;導向塊沿第一傳動桿102的軸線方向設置有導向槽,驅動桿136嵌于導向槽中。
在該實施例中,通過設置導向塊,并將驅動桿136嵌于導向塊的導向槽中,導向塊對驅動桿136起到導向的作用,有效地保證了驅動桿136運動方向的準確性以及運動的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖2、圖4和圖7所示,手術機器人的手術器械還包括:第一螺桿110、第二驅動部128和第一滑塊108;第一螺桿110與第二傳動桿132相平行;第二驅動部128與第一螺桿110相連接,以驅動第一螺桿110轉動;第一滑塊108套設于第一螺桿110上,隨第一螺桿110的轉動而沿第一螺桿110的軸線方向往復運動;第一滑塊108與第二傳動桿132相連接,以驅動第二傳動桿132沿軸線方向做往復運動。
在該實施例中,通過第二驅動部128驅動第一螺桿110轉動,第一螺桿110與第一滑塊108配合,帶動第一滑塊108沿第一螺桿110做往復運動,第一滑塊108與第二傳動桿132相連接,第二傳動桿132隨著第一滑塊108的運動而往復運動,實現(xiàn)了對手術執(zhí)行部124的驅動;螺桿與滑塊通過螺紋連接,通過第一螺桿110的轉動帶動第一滑塊108往復運動,第一螺桿110每轉動一周,第一滑塊108只移動一個螺距的距離,這也使得對第一滑塊108的運動的控制更加精確,進而確保對手術執(zhí)行部124的控制的準確性。第一螺桿110同樣可使用絲杠代替,可達到與第一螺桿110同樣的效果。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖2、圖4和圖7所示,手術機器人的手術器械還包括:第三傳動桿134和連接桿140;第三傳動桿134嵌于第二傳動桿132中;連接桿140的一端與第三傳動桿134的一端相連接,連接桿140的另一端通過過渡桿與手術執(zhí)行部124相連接,以驅動手術執(zhí)行部124。
在該實施例中,通過將第三傳動桿134嵌于第二傳動桿132中,進一步減小了手術機器人的手術器械的體積;第三傳動桿134通過連接桿140與手術執(zhí)行部124相連接,連接桿140為軟質桿,并且具有一定強度,可承受一定的軸向力,連接桿140在受到徑向力時可彎曲,在只受到軸向力時不會彎曲,該種連接桿140即可避免影響手術執(zhí)行部124的繞第一銷軸轉動,也不會影響第三傳動桿134對手術執(zhí)行部124的驅動,確保手術執(zhí)行部124在各個自由度上運動的穩(wěn)定性;連接桿140可為鋼絲。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖7所示,連接桿140上套設有第一彈簧142,卡接于連接桿140的兩端。
在該實施例中,通過在連接桿140上設置第一彈簧142,使得連接桿140在彎曲后可隨著徑向力的消失而自動復位,并且確保連接桿140始終處于伸直狀態(tài);在連接桿140受到軸向力時,可增強連桿的抗彎強度,確保對手術執(zhí)行部124的驅動的準確性,避免手術執(zhí)行部124因連接桿140的彎曲而無法達到預定位置。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖10和11所示,手術執(zhí)行部124為開合器械,開合器械包括第一本體144和第二本體146,第一本體144與第二本體146交叉設置,第一本體144與第二本體146的交叉處與第二銷軸轉動連接;過渡桿包括第一過渡桿148和第二過渡桿150,第一過渡桿148和第二過渡桿150的一端與連接桿140轉動連接,第一過渡桿148的另一端與第一本體144轉動連接,第二過渡桿150的另一端與第二本體146轉動連接;其中,開合器械隨第三傳動桿134的往復運動而打開或關閉。
在該實施例中,開合器械的第一本體144與第二本體146通過第二銷軸鉸接,第一過渡桿148和第二過渡桿150分別與第一本體144和第二本體146的尾部相連接,使得第一過渡桿148、第二過渡桿150、第一本體144和第二本體146組成一個四邊形,當第三傳動桿134做往復運動時,帶動第一過渡桿148和第二過渡桿150打開或閉合,進而帶動開合器械打開或閉合,實現(xiàn)了對開合器械的驅動。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖12和圖13所示,手術執(zhí)行部124為電鉤152,電鉤152與第二銷軸轉動連接;過渡桿包括:第三過渡桿154、第四過渡桿156和第五過渡桿158;第三過渡桿154和第四過渡桿156的一端與連接桿140轉動連接,第三過渡桿154的另一端與手術執(zhí)行部124轉動連接,第四過渡桿156的另一端與第五過渡桿158的一端轉動連接,第五過渡桿158的另一端與第二銷軸轉動連接其中,當第三傳動桿134做往復運動時,帶動電鉤152繞第二銷軸轉動。
在該實施例中,當手術執(zhí)行部124為電鉤152時,第三過渡桿154、第四過渡桿156、第五過渡桿158和手術執(zhí)行部124組成一個四邊形,第三過渡桿154和第四過渡桿156與連接桿140轉動連接,第五過渡桿158和手術執(zhí)行部124與第二銷軸鉸接,當連接桿140做往復運動時,帶動手術執(zhí)行部124圍繞第二銷軸轉動,進一步增加了手術執(zhí)行部124的自由度,使得手術執(zhí)行部124的運動更加靈活,進而使得醫(yī)生對手術執(zhí)行部124的操作更加方便。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖1至圖5所示,手術機器人的手術器械還包括:第二螺桿114、第三驅動部130和第二滑塊112;第二螺桿114與第三傳動桿134相平行;第三驅動部130與第二螺桿114相連接,以驅動第二螺桿114轉動;第二滑塊112套設于第二螺桿114上,隨第二螺桿114的轉動而沿第二螺桿114的軸線方向往復運動;第二滑塊112與第三傳動桿134相連接,以驅動第三傳動桿134沿軸線方向做往復運動。
在該實施例中,第三驅動部130驅動第二螺桿114轉動,第二滑塊112與第二螺桿114螺紋連接,隨第二螺桿114的轉動而沿螺桿的軸線做往復運動,第二滑塊112與第三傳動桿134相連接,進而帶動第三傳動桿134沿軸向做往復運動;通過第二螺桿114的轉動帶動第二滑塊112往復運動,第二螺桿114每轉動一周,第二滑塊112只移動一個螺距的距離,這也使得對第二滑塊112的運動的控制更加精確,進而確保對手術執(zhí)行部124的控制的準確性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖4和圖5所示,第一驅動部126包括:電機1269、連接軸1264和夾緊箍1268;電機1269設置有輸出軸;連接軸1264為管狀結構,連接軸1264的一端套設于電機1269的輸出軸上;其中,連接軸1264套設于輸出軸上的一端沿連接軸1264的軸線方向開設有至少一個開口;夾緊箍1268套設于連接軸1264上,以將連接軸1264夾緊于輸出軸上。
在該實施例中,通過夾緊箍1268將連接軸1264夾緊于電機1269的輸出軸上,實現(xiàn)了連接軸1264與輸出軸的連接,并且該種連接方式使得連接軸1264與輸出軸的同軸度好,確保動力傳遞的穩(wěn)定性,有效地避免了在傳動過程中產生振動和噪音,確保了產品的穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖4所示,手術機器人的手術器械還包括:第一連接盤118,第一連接盤118為三個,分別與支撐軸106、第一螺桿110和第二螺桿114的一端相連接;第一驅動部126還包括:第二連接盤1262和第二連接銷;第二連接盤1262套設于連接軸1264的另一端;第二連接銷沿連接軸1264的徑向穿過第二連接盤1262和連接軸1264;其中,第二連接盤1262的內壁上設置有滑道,第二連接銷嵌于滑道內,以使第二連接盤1262可相對連接軸1264沿軸線方向滑動;第二連接盤1262與第一連接盤118相連接,第二連接盤1262與第一連接盤118中的一個上設置有凹槽,另一個上設置有凸起,凹槽與凸起相配合,以使第二連接盤1262帶動第一連接盤118轉動。
在該實施例中,第二連接盤1262與連接軸1264相連接,并通過第二連接銷限制第二連接盤1262相對于連接軸1264轉動,使得第二連接盤1262可隨連接軸1264的轉動而轉動,第二連接盤1262與第一連接盤118中的一個上設置有凹槽,另一個上設置有凸起,凹槽與凸起相配合,使得第二連接盤1262可帶動第一連接盤118轉動,進而驅動支撐軸106、第一螺桿110或第二螺桿114轉動;該種連接方式結構簡單,連接方便,并且便于拆卸和安裝,有效地提升了第一驅動部126的通用性。凸起的截面形狀可為一字型或十字形,不規(guī)則圖形也可,只要能實現(xiàn)通過第二連接盤1262帶動第一連接盤118轉動即可。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖5所示,第一驅動部126還包括:第二彈簧1266,第二彈簧1266套設于連接軸1264上,卡接于夾緊箍1268與第二連接盤1262之間,以使第二連接盤1262可自動復位。
在該實施例中,通過在連接軸1264上設置第二彈簧1266,并且卡接于夾緊箍1268與第二連接盤1262之間,使得第一連接盤118與第二連接盤1262之間的安裝不需要手動調整位置,只要凸起與凹槽配合后,在第二彈簧1266的推力作用下,第二連接盤1262可自動與第一連接盤118相貼合,進而帶動第一連接盤118轉動。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖4所示,第二驅動部128與第一驅動部126相同,第三驅動部130與第一驅動部126相同。
在該實施例中,通過將第二驅動部128和第三驅動部130設置為與第一驅動部126相同的驅動部,有效地提升了三個驅動部之間的通用性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖2所示,手術機器人的手術器械還包括:第一支架160,第一支架160為u型,第一支架160包括第一側壁、第二側壁和底壁;第一傳動桿102穿過第一側壁后與第一連接件120相連接;第一螺桿110的一端穿過第一側壁后與第一連接盤118相連接,第一螺桿110的一端與第二側壁轉動連接;第二螺桿114的一端穿過第一側壁后與第一連接盤118相連接,第二螺桿114的一端與第二側壁轉動連接;支撐軸106穿過第一側壁后與第一連接盤118相連接。
在該實施例中,通過第一支架160支撐第一螺桿110、第二螺桿114、第一傳動桿102、第二傳動桿132和第三傳動桿134,使得該部分結構形成一個整體的傳動部,在手術過程中,如果需要更換手術執(zhí)行部124,醫(yī)生可以直接更換裝有不同手術執(zhí)行部124的傳動部,即可實現(xiàn)對手術執(zhí)行部124的更換,更換速度快,更換方式簡便。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,如圖4所示,手術機器人的手術器械還包括:第二支架162,第一驅動部126、第二驅動部128和第三驅動部130均固定于第二支架162上,第二支架162與第一支架160卡接,以使第一驅動部126驅動支撐軸106,第二驅動部128驅動第一螺桿110,第三驅動部130驅動第二螺桿114。
在該實施例中,通過將第一驅動部126、第二驅動部128和第三驅動部130固定于第二支架162上,使得手術機器人的手術器械在使用的過程中,只需將第一支架160安裝于第二支架162上即可實現(xiàn)傳動部與驅動部的連接,并且可進一步提升第一驅動部126、第二驅動部128和第三驅動部130的通用性。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,手術機器人的手術器械還包括:第三支架,第三支架與第二支架162相連接,第三支架上設置有沿第三支架的長度方向延伸的第一定位槽和向第三支架內部凹陷第三定位槽;第一支架160上設置有與第一定位槽方向一致的凸筋和彈簧扣164;第一支架160上的凸筋滑入第一定位槽后彈簧扣164卡接于第三定位槽中。
在該實施例中,通過在第三支架上設置第一定位槽和第三定位槽,在第一支架160上設置凸筋和彈簧扣164,凸筋與第一定位槽配合,實現(xiàn)對第三定位槽的定位,彈簧扣164卡接于第三定位槽中,實現(xiàn)第三支架與第一支架160的固定;通過彈簧扣164與第三定位槽卡接,使得第一支架160的安裝和拆卸更加便利,進而便于醫(yī)生對手術執(zhí)行部124進行更換。
在本發(fā)明的一個實施例中,優(yōu)選地,手術執(zhí)行部包括剪刀、抓鉗、電鉤、分離鉗、超聲刀和持針器;其中,剪刀、抓鉗、分離鉗和持針器為開合器械。
在本發(fā)明第二方面實施例中,本發(fā)明提供了一種手術機器人,手術機器人包括如上述任一實施例所述的手術機器人的手術器械,因此,該手術機器人包括如上述任一實施例所述的手術機器人的手術器械的全部有益效果。
在本發(fā)明的描述中,術語“多個”則指兩個或兩個以上,除非另有明確的限定,術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制;術語“連接”、“安裝”、“固定”等均應做廣義理解,例如,“連接”可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
在本發(fā)明的描述中,術語“一個實施例”、“一些實施例”、“具體實施例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本發(fā)明中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且,描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領域的技術人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。