一種用于微創(chuàng)手術(shù)的多自由度手術(shù)器械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種用于微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)器械。
【背景技術(shù)】
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[0002]微創(chuàng)手術(shù)是一種主要透過內(nèi)窺鏡及各種顯像技術(shù)而使外科醫(yī)生在無需對患者造成巨大傷口的情況下施行手術(shù)。早期的微創(chuàng)手術(shù)專指腹腔鏡手術(shù)，因為當(dāng)時只有開腹手術(shù)能夠用微創(chuàng)手術(shù)所取代。由于微創(chuàng)手術(shù)的傷口很小，且康復(fù)周期短，因此受到人們的青睞，現(xiàn)在微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)普及已廣泛的應(yīng)用于各種手術(shù)中。
[0003]微創(chuàng)手術(shù)時首先在病患的腹壁上開設(shè)幾個小孔，然后放入剪刀、鉗子等手術(shù)器械，對病變的組織進(jìn)行鉗夾、切割、縫合、打結(jié)等一系列操作。然而現(xiàn)有手術(shù)器械的自由度有限，通常不具備俯仰和偏擺自由度，比較笨拙，靈巧度差，嚴(yán)重影響了手術(shù)的質(zhì)量與精度。因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題予以改進(jìn)。
【實用新型內(nèi)容】:
[0004]本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種用于微創(chuàng)手術(shù)的多自由度手術(shù)器械，具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉(zhuǎn)4個自由度，具有較高的靈巧度，能夠有效提高手術(shù)質(zhì)星和效率，結(jié)構(gòu)小巧緊湊。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決措施如下:
[0006]一種用于微創(chuàng)手術(shù)的多自由度手術(shù)器械，包括手持部分、與所述手持部分固定連接的動力驅(qū)動部分、與所述動力驅(qū)動部分固定連接的細(xì)連桿、與所述細(xì)連桿連接的末端執(zhí)行部分、控制所述動力驅(qū)動部分運(yùn)動的控制系統(tǒng)；
[0007]所述手持部分包括一端與所述動力驅(qū)動部分固定連接的第一連桿、通過第一關(guān)節(jié)與所述第一連桿轉(zhuǎn)動連接的第二連桿、通過第二關(guān)節(jié)與所述第二連桿轉(zhuǎn)動連接的第三連桿、通過夾持蓋固定設(shè)置在所述第三連桿頂部的夾持單元、固定設(shè)置在所述第一關(guān)節(jié)和所述第二關(guān)節(jié)上的編碼器；
[0008]所述夾持單元包括基板，所述基板上對稱的設(shè)置有一對相向的平面連桿機(jī)構(gòu)，所述平面連桿機(jī)構(gòu)包括原動桿以及與所述原動桿連接的從動桿，所述原動桿的一端轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述基板上，另一端與所述從動桿的一端鉸接，所述從動桿的另一端轉(zhuǎn)動的設(shè)置在電位計的凸出端處，所述電位計固定設(shè)置在所述基板上，所述原動桿之間設(shè)置有彈簧，所述彈簧的兩端分別抵靠在所述原動桿上，所述原動桿的側(cè)壁上還固定設(shè)置有夾持片；
[0009]其中，所述手持部分和動力驅(qū)動部分均通過線路與所述控制系統(tǒng)相連，所述手持部分的運(yùn)動會帶動關(guān)節(jié)處編碼器的運(yùn)動，編碼器采集相應(yīng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動信息，然后將其反饋給所述控制系統(tǒng)，所述動力驅(qū)動部分接收所述控制系統(tǒng)的信號后驅(qū)動所述末端執(zhí)行部分完成俯仰、偏擺和夾持動作。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的動力驅(qū)動部分包括外罩，所述外罩內(nèi)設(shè)置有偏擺電機(jī)、俯仰電機(jī)和夾持電機(jī)，所述偏擺電機(jī)的輸出軸端連接有偏擺電機(jī)主動撥輪，所述俯仰電機(jī)的輸出軸端連接有俯仰電機(jī)主動撥輪，所述夾持電機(jī)的輸出軸端連接有夾持電機(jī)主動撥輪，所述偏擺電機(jī)主動撥輪連接有偏擺電機(jī)被動撥輪，所述俯仰電機(jī)主動撥輪連接有俯仰電機(jī)被動撥輪，所述夾持電機(jī)主動撥輪連接有夾持電機(jī)被動撥輪，所述偏擺電機(jī)被動撥輪、所述俯仰電機(jī)被動撥輪和所述夾持電機(jī)被動撥輪分別連接有剛絲纏繞裝置。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的細(xì)連桿的一端固定設(shè)置在所述動力驅(qū)動部分內(nèi)，另一端延伸至所述動力驅(qū)動部分的外側(cè)，其中，所述細(xì)連桿為中空結(jié)構(gòu)，其中空腔內(nèi)設(shè)置有若干固定槽，所述剛絲纏繞裝置的鋼絲通過所述固定槽設(shè)置在所述細(xì)連桿內(nèi)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的末端執(zhí)行部分與所述細(xì)連桿遠(yuǎn)離所述動力驅(qū)動部分的一端相連，且還與所述剛絲纏繞裝置的鋼絲相連。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的第三連桿的側(cè)壁上設(shè)置有離合按鈕，所述離合按鈕位于所述夾持單元的正下方，且通過線路與所述控制系統(tǒng)連接。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的第三連桿上還固定設(shè)置有手環(huán)，所述手環(huán)設(shè)置在所述離合按鈕的正下方，其中，所述手環(huán)與所述離合按鈕位于所述第三連桿的同一母線上。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的手環(huán)包括環(huán)狀部分以及固定設(shè)置在所述環(huán)狀部分兩端的連接端，所述連接端固定設(shè)置在所述第三連桿上，其中，所述環(huán)狀部分選用彈性材料制成，所述連接端選用硬質(zhì)材料制成。
[0016]本實用新型的有益效果在于:本實用新型具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉(zhuǎn)4個自由度，當(dāng)操作者的手部握持在第三連桿上時，通過手持部分和動力驅(qū)動部分能夠控制末端執(zhí)行部分完成俯仰、偏擺以及夾持運(yùn)動，此外，操作者手臂的轉(zhuǎn)動可映射成末端執(zhí)行部分的軸轉(zhuǎn)運(yùn)動，本實用新型既能實現(xiàn)大型的主從型手術(shù)機(jī)器人的多自由度、又與普通微創(chuàng)手術(shù)器械的體積相仿，結(jié)構(gòu)小巧緊湊；相比較傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)器械具有較高的靈巧度，能夠有效提高手術(shù)質(zhì)量和效率；另外，從人機(jī)工程學(xué)的角度考慮，手環(huán)的設(shè)置方便操作者握持，能在一定程度上減輕操作者手部的承載力以及手術(shù)過程中的疲勞感。
【附圖說明】
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[0017]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0018]圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的手持部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本實用新型的夾持單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實用新型的動力驅(qū)動部分的電機(jī)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本實用新型的動力驅(qū)動部分的鋼絲纏繞裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，10、手持部分；11、第一連桿；12、第二連桿；13、第三連桿；14、第一關(guān)節(jié)；15、第二關(guān)節(jié)；16、編碼器；17、夾持蓋；18、夾持單元；181、夾持片；182、電位計；183、彈簧；184、基板；185、原動桿；186、從動桿；19、離合按鈕；20、動力驅(qū)動部分；21、偏擺電機(jī)；22、俯仰電機(jī)；23、夾持電機(jī)；24、偏擺電機(jī)主動撥輪；25、俯仰電機(jī)主動撥輪；26、夾持電機(jī)主動撥輪；27、偏擺電機(jī)被動撥輪；28、俯仰電機(jī)被動撥輪；29、夾持電機(jī)被動撥輪；210、剛絲纏繞裝置；30、細(xì)連桿；40、末端執(zhí)行部分；50、手環(huán)；51、連接端；52、環(huán)狀部分。
【具體實施方式】
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[0025]實施例:以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。本實施例中提到的“頂部”和“底部”描述是按照通常的意義而定義的，比如，參考重力的方向定義，重力的方向是下方，相反的方向是上方，類似地在上方的是頂部或者頂端，在下方的是底部或底端；本實施例中提到的“第一”、“第二”和“第三”的描述是為便于敘述明了，而無關(guān)乎零部件的重要性，更不是用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，也當(dāng)視為本實用新型可實施的范疇。
[0026]見圖1所示，一種用于微創(chuàng)手術(shù)的多自由度手術(shù)器械，包括手持部分10、與所述手持部分10固定連接的動力驅(qū)動部分20、與所述動力驅(qū)動部分20固定連接的細(xì)連桿30、與所述細(xì)連桿30連接的末端執(zhí)行部分40、控制所述動力驅(qū)動部分20運(yùn)動的控制系統(tǒng)(未圖示);
[0027]見圖3所示，所述手持部分10包括一端與所述動力驅(qū)動部分20固定連接的第一連桿11、通過第一關(guān)節(jié)14與所述第一連桿11轉(zhuǎn)動連接的第二連桿12、通過第二關(guān)節(jié)15與所述第二連桿12轉(zhuǎn)動連接的第三連桿13、通過夾持蓋17固定設(shè)置在所述第三連桿13頂部的夾持單元18、固定設(shè)置在所述第一關(guān)節(jié)14和所述第二關(guān)節(jié)15上的編碼器16。
[0028]所述第三連桿13的側(cè)壁上設(shè)置有離合按鈕19，所述離合按鈕19位于所述夾持單元18的正下方，且通過線路與所述控制系統(tǒng)連接；當(dāng)操作者的手部運(yùn)動到空間極限位置時，可以觸發(fā)離合按鈕19，此時手持部分10與末端執(zhí)行部分40脫開，手持部分10切換到新的舒適狀態(tài)后停止觸發(fā)離合按鈕19，實現(xiàn)重新連接，繼續(xù)實施手術(shù)動作。
[0029]見圖4所示，所述夾持單元18包括基板184，所述基板184上對稱的設(shè)置有一對相向的平面連桿機(jī)構(gòu)，所述平面連桿機(jī)構(gòu)包括原動桿185以及與所述原動桿185連接的從動桿186，所述原動桿185的一端轉(zhuǎn)動的設(shè)置在所述基板184上，另一端與所述從動桿186的一端鉸接，所述從動桿186的另一端轉(zhuǎn)動的設(shè)置在電位計182的凸出端處，所述電位計182