一種手術(shù)微器械的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種微器械的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]醫(yī)療手術(shù)微器械具有定位準(zhǔn)確、運(yùn)行穩(wěn)定、靈巧性強(qiáng)、工作范圍大、不怕輻射和感染等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各種手術(shù)中。手術(shù)微器械的使用有助于提高外科醫(yī)生手術(shù)的精度，解決外科醫(yī)生手部的顫抖、疲勞、肌肉神經(jīng)的反饋，能夠使醫(yī)生在最舒適的狀態(tài)下進(jìn)行手術(shù)操作，對于提高手術(shù)成功率、減輕患者痛苦具有重要價(jià)值，近年來其研究已經(jīng)成為醫(yī)療器械應(yīng)用的新領(lǐng)域。
[0003]手術(shù)微器械通常在細(xì)長管的一端處具有手術(shù)工具形式的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，例如鉗子、剪刀、夾子等。所述末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的常規(guī)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)是采用鋼絲繩來轉(zhuǎn)動(dòng)末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以完成俯仰、偏轉(zhuǎn)和夾握的動(dòng)作。以三個(gè)自由度的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，通常需要配置六根鋼絲繩進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于鋼絲繩必須仔細(xì)地引導(dǎo)和布置來通過末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)以在末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)保持鋼絲繩的張緊度且最小化一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線與另一個(gè)的相互作用，所以末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的有效實(shí)施是復(fù)雜的，由于需要布置的鋼絲繩較多，現(xiàn)有技術(shù)存在導(dǎo)輪放置空間較小的問題，導(dǎo)輪放置空間的減少，使得導(dǎo)輪的直徑減小，鋼絲繩在導(dǎo)輪上纏繞的包角也相應(yīng)的減小，從而縮短了鋼絲繩的使用壽命，增加了使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種手術(shù)微器械的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其能夠有效增大導(dǎo)輪的放置空間，增大導(dǎo)輪的直徑，使得鋼絲繩在導(dǎo)輪上纏繞的包角也相應(yīng)增大，從而提高了鋼絲繩的等效許用強(qiáng)度，延長了鋼絲繩和微器械的使用壽命，降低了使用成本。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:一種手術(shù)微器械的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括:與驅(qū)動(dòng)裝置相連接的接口板單元；與所述接口板單元連接且為中空結(jié)構(gòu)的碳纖維管；安裝在所述碳纖維管遠(yuǎn)端處的器械鉗頭單元，其包括頂部對稱設(shè)置有一對第二連接臂的支撐部、交叉式鉸接于所述第二連接臂上的左側(cè)鉗頭和右側(cè)鉗頭、對稱安裝在所述支撐部中部和下部的導(dǎo)向?qū)л喗M和腕部導(dǎo)輪組；以及連接所述器械鉗頭單元與所述接口板單元，并貫穿所述碳纖維管用于控制所述器械鉗頭單元按照預(yù)設(shè)指令動(dòng)作的若干鋼絲繩；其中，所述支撐部下部的側(cè)壁上成型有一偏擺輪槽，所述偏擺輪槽的頂部設(shè)置有一用于容置鋼絲鎖頭的鎖槽。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述器械鉗頭單元還包括一基座，其包括一基柱以及成型在所述基柱頂部的一對第一連接臂，所述支撐部的下部通過銷軸與所述第一連接臂相鉸接，所述支撐部的下部側(cè)壁與所述第一連接臂之間留有用于容置所述腕部導(dǎo)輪組的空間區(qū)域，其中，所述基柱為一頂部閉合、底部敞開的中空圓柱體，所述基柱的頂端面上設(shè)置有若干用于穿設(shè)所述鋼絲繩的繩孔，所述基柱的內(nèi)圓周側(cè)壁上對稱設(shè)置有一對第一凸塊，所述第一凸塊分布于所述基柱的整個(gè)軸向方向上。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述導(dǎo)向?qū)л喗M包括緊貼于所述支撐部中部側(cè)壁設(shè)置的導(dǎo)向內(nèi)導(dǎo)輪和緊貼于所述導(dǎo)向內(nèi)導(dǎo)輪設(shè)置的導(dǎo)向外導(dǎo)輪；所述腕部導(dǎo)輪組包括緊貼于所述支撐部下部側(cè)壁或緊貼于所述偏擺輪槽設(shè)置的腕部內(nèi)導(dǎo)輪和緊貼于所述腕部內(nèi)導(dǎo)輪設(shè)置的腕部外導(dǎo)輪。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述支撐部的中部側(cè)壁上依次成型有用于套設(shè)所述導(dǎo)向內(nèi)導(dǎo)輪的第一凸臺(tái)和用于套設(shè)所述導(dǎo)向外導(dǎo)輪的第二凸臺(tái)，所述第一凸臺(tái)與所述第二凸臺(tái)同軸設(shè)置，其中，所述第二凸臺(tái)的一端成型有用于安裝鉚釘以避免所述導(dǎo)向內(nèi)導(dǎo)輪和所述導(dǎo)向外導(dǎo)輪從所述第一凸臺(tái)和所述第二凸臺(tái)上脫落的鉚釘孔。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述左側(cè)鉗頭包括一左側(cè)鉗頭主體、通過過盈配合與所述左側(cè)鉗頭主體安裝在一起的一左側(cè)鉗頭分體，所述左側(cè)鉗頭主體與所述左側(cè)鉗頭分體之間留有用于容置右側(cè)鉗頭分體的左側(cè)安裝間隙；所述右側(cè)鉗頭包括一右側(cè)鉗頭主體、通過過盈配合與所述右側(cè)鉗頭主體安裝在一起的一所述右側(cè)鉗頭分體，所述右側(cè)鉗頭主體與所述右側(cè)鉗頭分體之間留有用于容置所述左側(cè)鉗頭分體的右側(cè)安裝間隙；所述左側(cè)鉗頭主體、所述左側(cè)鉗頭分體、所述右側(cè)鉗頭主體和所述右側(cè)鉗頭分體上均設(shè)置有所述鎖槽。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述接口板單元包括一接口板以及套設(shè)在所述接口板上的罩殼，其中，所述接口板上設(shè)置有一左側(cè)導(dǎo)輪、一右側(cè)導(dǎo)輪、一偏擺導(dǎo)輪、六個(gè)縱向?qū)л啞⑴c所述六個(gè)縱向?qū)л喯鄬?yīng)的六個(gè)橫向?qū)л喴约霸O(shè)置在所述左側(cè)導(dǎo)輪、所述右側(cè)導(dǎo)輪和所述偏擺導(dǎo)輪下方且與所述驅(qū)動(dòng)裝置相連接的被動(dòng)撥輪；所述左側(cè)導(dǎo)輪、所述右側(cè)導(dǎo)輪和所述偏擺導(dǎo)輪分別分為上下兩體結(jié)構(gòu)，并分別利用螺釘抱緊設(shè)置在所述被動(dòng)撥輪上；所述左側(cè)導(dǎo)輪、所述右側(cè)導(dǎo)輪、所述偏擺導(dǎo)輪、所述縱向?qū)л?、所述橫向?qū)л喸O(shè)置在所述接口板與所述罩殼共同圍設(shè)的空間內(nèi)，所述被動(dòng)撥輪位于所述接口板的下方。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述罩殼包括圍設(shè)在所述接口板四周且與所述接口板固連的主殼體、設(shè)置在所述主殼體頂部且與所述主殼體相配合的上蓋體、設(shè)置在所述上蓋體上的套筒，其中，所述套筒的內(nèi)圓周側(cè)壁的下部設(shè)置有一對第二凸塊。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述碳纖維管與所述接口板單元連接的一端設(shè)置有一第二連接部，與所述器械鉗頭單元連接的一端設(shè)置有一第一連接部；所述第二連接部的底端開設(shè)有與所述第二凸塊相配合的第二開口，所述第一連接部的頂端開設(shè)有與所述第一凸塊相配合的第一開口。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述鋼絲繩包括繞設(shè)在所述左側(cè)鉗頭上用于控制所述左側(cè)鉗頭開合的左側(cè)鉗頭閉合鋼絲繩和左側(cè)鉗頭張開鋼絲繩、繞設(shè)在所述右側(cè)鉗頭上用于控制所述右側(cè)鉗頭開合的右側(cè)鉗頭閉合鋼絲繩和右側(cè)鉗頭張開鋼絲繩以及繞設(shè)在所述偏擺輪槽內(nèi)用于控制所述左側(cè)鉗頭和右側(cè)鉗頭偏擺的左右偏擺鋼絲繩。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
[0015]I)本發(fā)明在保證微器械末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的俯仰、偏擺以及夾持自由度的條件下，通過將左側(cè)鉗頭與右側(cè)鉗頭交叉式的鉸接于支撐部的第二連接臂上，將鋼絲繩的排布偏向一偵U，增大了導(dǎo)向?qū)л喓屯蟛繉?dǎo)輪的放置空間，增大了所述導(dǎo)向?qū)л喓退鐾蟛繉?dǎo)輪的直徑，使得鋼絲繩在所述導(dǎo)向?qū)л喓退鐾蟛繉?dǎo)輪上纏繞的包角也相繼增大，從而提高了鋼絲繩的等效許用強(qiáng)度，延長了鋼絲繩和微器械的使用壽命；
[0016]2)本發(fā)明中導(dǎo)向?qū)л喗M和腕部導(dǎo)輪組位置的設(shè)置使得鉗頭中的鋼絲繩不易脫離導(dǎo)輪的輪槽，極大地提高了微器械的可靠性；
[0017]3)本發(fā)明中導(dǎo)向?qū)л喗M的輪軸采用直階梯軸，極大地提高了加工工藝性便于維護(hù)和裝配；
[0018]4)本發(fā)明中鉗頭鋼絲繩的安裝形式，與傳統(tǒng)鋼絲繩的安裝形式相比極大地方便了裝配且提高了微器械使用的可靠性。
【附圖說明】
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[0019]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0020]圖1為本發(fā)明第一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明第二視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的器械鉗頭單元的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的器械鉗頭單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明的器械鉗頭單元的側(cè)視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明的器械鉗頭單元的基座的透視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖7為圖6的仰視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明的支撐部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9為本發(fā)明的支撐部的側(cè)視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖10為本發(fā)明的左側(cè)鉗頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖11為本發(fā)明的左側(cè)鉗頭的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖12為本發(fā)明的右側(cè)鉗頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖13為本發(fā)明的右側(cè)鉗頭的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖14為本發(fā)明的碳纖維管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖15為本發(fā)明的接口板單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖16為本發(fā)明的接口板與碳纖維管之間的位置關(guān)系圖；
[0036]圖17為本發(fā)明的碳纖維管與接口板單元之間的裝配示意圖；
[0037]圖18為本發(fā)明的套筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖19為本發(fā)明的上蓋體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖20為本發(fā)明的鋼絲繩的纏繞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中，10、器械鉗頭單元；11、基座；111、第一連接臂；112、基柱；113、繩孔；114、第一凸塊；12、支撐部；121、偏擺輪槽；122、第一凸臺(tái)；123、第二凸臺(tái)；124、第二連接臂；13、左側(cè)鉗頭；131、左側(cè)鉗頭主體；132、左側(cè)鉗頭分體；133、左側(cè)定位孔；134、左側(cè)定位柱；14、右側(cè)鉗頭；141、右側(cè)鉗頭主體；142、右側(cè)鉗頭分體；143、右側(cè)定位孔；144、右側(cè)定位柱；15、導(dǎo)向?qū)л喗M；151、導(dǎo)向內(nèi)導(dǎo)輪；152、導(dǎo)向外導(dǎo)輪；16、腕部導(dǎo)輪組；161、腕部內(nèi)導(dǎo)輪；162、腕部外導(dǎo)輪；20、