CN102973321A - 外科手术用手动多自由度微机械手 - Google Patents
外科手术用手动多自由度微机械手 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102973321A CN102973321A CN201210393706XA CN201210393706A CN102973321A CN 102973321 A CN102973321 A CN 102973321A CN 201210393706X A CN201210393706X A CN 201210393706XA CN 201210393706 A CN201210393706 A CN 201210393706A CN 102973321 A CN102973321 A CN 102973321A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spanner
- major axis
- push rod
- surgical operation
- mechanical arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本发明的目的在于提供外科手术用手动多自由度微机械手，包括指尖夹持机构、驱动机构、旋转关节，驱动机构连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的夹持和俯仰，旋转关节连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的旋转。本发明所设计的外科手术用手动多自由度微机械手，具有夹持、俯仰、旋转三个自由度，手指机构的稳定性和灵活性好，结构简单易操作，更能满足目前微创手术的要求。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种医疗器械，具体地说是一种手术用机械手。
背景技术
与常规开刀手术相比，微创手术在治疗效果、减轻痛苦、恢复周期、医疗成本等方面具有明显优势。它主要借助先进的手术器械来操作，以达到出色的治疗效果。当前微创外科手术的应用愈加广泛，为适应手术操作的精确性和稳定性，新型微创手术器械也随之迅速发展。但目前广泛应用的手动微机械手仅含有旋转和夹持两个自由度，常常需要操作者进行大量的辅助动作才能达到一定的工作空间，从而提高了手术操作的难度，并降低了手术效率，同时也会给患者带来不必要的附加损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供具有夹持、俯仰、旋转三个自由度的外科手术用手动多自由度微机械手。
本发明的目的是这样实现的：
本发明外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：包括指尖夹持机构、驱动机构、旋转关节，驱动机构连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的夹持和俯仰，旋转关节连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的旋转；所述的驱动机构包括外壳、前扳手、后扳手、平行杆、顶杆、长轴，长轴连接后扳手和指尖夹持机构，前扳手通过套筒外销轴安装在长轴上，前扳手的一端通过固定轴固定在外壳上，平行杆一端通过第一销轴安装在外壳上、另一端通过第二销轴连接顶杆，顶杆的一端通过第三销轴连接后扳手，后扳手还通过后扳手转轴连接外壳，第一-第三销轴、后扳手转轴构成了平行四边形的四个顶点，顶杆未与后扳手连接的一端置于前扳手前。
本发明还可以包括：
1、所述的指尖夹持机构包括连接套、第一长推杆、第二长推杆、第一连接杆、第二连接杆、第一指尖、第二指尖，第一指尖、第二指尖相对布置，且通 过连接轴安装在连接套上，第一长推杆、第二长推杆均连接长轴，第一连接杆分别与第一长推杆和第一指尖铰接、构成第一曲柄滑块机构，第二连接杆分别与第二长推杆和第二指尖铰接、构成第二曲柄滑块机构。
2、所述的旋转关节包括旋钮和阶梯套筒，旋钮与阶梯套筒可拆卸式固连，阶梯套筒与长轴固连。
3、长轴上安装有与前扳手相配合的筒套，套筒与长轴一起做往复运动。
4、长轴外部套有长管套。
本发明的优势在于：本发明所设计的外科手术用手动多自由度微机械手，具有夹持、俯仰、旋转三个自由度，手指机构的稳定性和灵活性好，结构简单易操作，更能满足目前微创手术的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的指尖夹持机构结构示意图；
图3为本发明的驱动机构和旋转旋钮的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～3，结合图1，本发明的外科手术用手动多自由度机械手主要由指尖夹持机构1、驱动机构2、旋转关节3组成。
结合图2，指尖夹持机构由指尖1-7，指尖1-8，连接轴1-9，连接杆1-5，连接杆1-6，连接套1-2，长管套1-1，长推杆1-3，长推杆1-4组成。指尖1-7、1-8通过连接轴1-9连接到连接套1-2上，连接套1-2与长管套1-1固定连接。长推杆1-3、长推杆1-4在长管套1-1内做往复运动。连接杆1-5两端分别与指尖1-7，长推杆1-3铰接，构成曲柄滑块机构，长推杆1-3的往复运动实现了指尖1-7的绕轴转动。连接杆1-6的两端分别与指尖1-8，长推杆1-4铰接，构成曲柄滑块机构，长推杆1-4的往复运动实现了指尖1-8的绕轴转动。
结合图3，2-8为前扳手，可绕固定轴2-1转动，筒套2-2在滑槽内作往复运动，套筒外销轴2-9与前扳手2-8相切，前扳手2-8的绕轴转动可带动套筒2-2的往复运动。后扳手2-6可绕后扳手转轴2-5转动，后扳手2-6与平行杆2-4组成一个平行四边形机构，2-7为顶杆，后扳手2-6的顺时针转动可使顶杆 2-7向左运动，推动前扳手2-8转动。同时，后扳手2-6与长推杆1-4后端组成一个球头副，后扳手2-6的转动将实现长推杆1-4的往复运动。
结合图3,3-2为阶梯套筒，3-1为旋钮。旋钮3-1与阶梯套筒3-2可拆卸式固连，阶梯套筒3-2与长管套1-1固定连接。旋钮3-1的转动带动阶梯套筒3-2的转动，阶梯套筒3-2的转动又带动长管套1-1的转动，从而实现指尖夹持机构的转向。
结合图2，图3，指尖夹持机构闭合时，前扳手2-8与顶杆2-7接触，前扳手2-8的逆时针转动或后扳手2-6的顺时针转动将实现指尖夹持机构在闭合状态下的偏转。
结合图2，图3，长推杆后端与套筒2-2内切，这样，套筒2-2的往复运动会带动长推杆的往复运动，从而实现指尖1-7,1-8的自由转动。
本发明微创外科手术用手动三自由度微机械手，具有以下特点：
1、本发明的夹持、俯仰、旋转三个自由度的实现机构简单易行，便于操作及控制，能更好的满足医生的使用要求。
2、本发明的指尖具有俯仰自由度，其俯仰角度单侧60°，通过旋转自由度可达到双侧偏摆位置。
3、本发明的旋转动作通过旋钮的转动实现整周旋转。
4、本发明的俯仰动作通过一对平行推杆的同步移动实现指尖的偏摆，实现手指的俯仰自由度。
5、本发明的夹持动作通过一对平行推杆的交错移动实现指尖的开合，实现手指的夹持自由度。
6、本发明的俯仰和夹持自由度互不干扰且转换简单方便，易于操控。
7、本发明的末端执行机构能在6mm以内的手术开口中进行操作，减轻了病人手术的痛苦。
Claims (9)
1.外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：包括指尖夹持机构、驱动机构、旋转关节，驱动机构连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的夹持和俯仰，旋转关节连接指尖夹持机构并控制指尖夹持机构的旋转；所述的驱动机构包括外壳、前扳手、后扳手、平行杆、顶杆、长轴，长轴连接后扳手和指尖夹持机构，前扳手通过套筒外销轴安装在长轴上，前扳手的一端通过固定轴固定在外壳上，平行杆一端通过第一销轴安装在外壳上、另一端通过第二销轴连接顶杆，顶杆的一端通过第三销轴连接后扳手，后扳手还通过后扳手转轴连接外壳，第一-第三销轴、后扳手转轴构成了平行四边形的四个顶点，顶杆未与后扳手连接的一端置于前扳手前。
2.根据权利要求1所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：所述的指尖夹持机构包括连接套、第一长推杆、第二长推杆、第一连接杆、第二连接杆、第一指尖、第二指尖，第一指尖、第二指尖相对布置，且通过连接轴安装在连接套上，第一长推杆、第二长推杆均连接长轴，第一连接杆分别与第一长推杆和第一指尖铰接、构成第一曲柄滑块机构，第二连接杆分别与第二长推杆和第二指尖铰接、构成第二曲柄滑块机构。
3.根据权利要求1或2所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：所述的旋转关节包括旋钮和阶梯套筒，旋钮与阶梯套筒可拆卸式固连，阶梯套筒与长轴固连。
4.根据权利要求1或2所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴上安装有与前扳手相配合的筒套，套筒与长轴一起做往复运动。
5.根据权利要求3所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴上安装有与前扳手相配合的筒套，套筒与长轴一起做往复运动。
6.根据权利要求1或2所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴外部套有长管套。
7.根据权利要求3所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴外部套有长管套。
8.根据权利要求4所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴外部套有长管套。
9.根据权利要求5所述的外科手术用手动多自由度微机械手，其特征是：长轴外部套有长管套。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210393706.XA CN102973321B (zh) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | 外科手术用手动多自由度微机械手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210393706.XA CN102973321B (zh) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | 外科手术用手动多自由度微机械手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102973321A true CN102973321A (zh) | 2013-03-20 |
| CN102973321B CN102973321B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=47847865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210393706.XA Expired - Fee Related CN102973321B (zh) | 2012-10-17 | 2012-10-17 | 外科手术用手动多自由度微机械手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102973321B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105361924A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-02 | 石河子大学 | 手动控制万向手术钳 |
| WO2016041465A1 (zh) * | 2014-09-15 | 2016-03-24 | 上海林超医疗设备科技有限公司 | 微创外科手术器械 |
| CN107847284A (zh) * | 2015-06-16 | 2018-03-27 | 提坦医疗公司 | 用于在机器人手术系统中接收操作员输入的手柄设备 |
| CN110693539A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种驱动单侧平板布置的微创手术器械 |
| US10758311B2 (en) | 2018-10-30 | 2020-09-01 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for gesture control and shared input control in a robotic surgery system |
| US11045272B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-06-29 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for detecting input position in a robotic surgery system |
| US11116591B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-09-14 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus including ergonomic features for a robotic surgery system |
| US11166771B2 (en) | 2008-08-22 | 2021-11-09 | Titan Medical Inc. | Robotic hand controller |
| US11166769B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-11-09 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus with feedback responsive to function change in a robotic surgery system |
| USD963596S1 (en) | 2018-10-30 | 2022-09-13 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for medical device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154164A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mizuho Co Ltd | 多自由度型処置具 |
| CN101292902A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-10-29 | 哈尔滨工程大学 | 微创外科手术用手动微机械手 |
| US20090240259A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Carl Nelson | System and methods for controlling surgical tool elements |
| CN102525658A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 哈尔滨工程大学 | 微创外科手术用手动三自由度微机械手 |
| CN202960768U (zh) * | 2012-10-17 | 2013-06-05 | 哈尔滨工程大学 | 外科手术用手动多自由度微机械手 |
-
2012
- 2012-10-17 CN CN201210393706.XA patent/CN102973321B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154164A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mizuho Co Ltd | 多自由度型処置具 |
| US20090240259A1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-09-24 | Carl Nelson | System and methods for controlling surgical tool elements |
| CN101292902A (zh) * | 2008-06-13 | 2008-10-29 | 哈尔滨工程大学 | 微创外科手术用手动微机械手 |
| CN102525658A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-04 | 哈尔滨工程大学 | 微创外科手术用手动三自由度微机械手 |
| CN202960768U (zh) * | 2012-10-17 | 2013-06-05 | 哈尔滨工程大学 | 外科手术用手动多自由度微机械手 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11166771B2 (en) | 2008-08-22 | 2021-11-09 | Titan Medical Inc. | Robotic hand controller |
| WO2016041465A1 (zh) * | 2014-09-15 | 2016-03-24 | 上海林超医疗设备科技有限公司 | 微创外科手术器械 |
| US11464594B2 (en) | 2015-06-16 | 2022-10-11 | Titan Medical Inc. | Hand grip apparatus for receiving operator input in a robotic surgery system |
| CN107847284A (zh) * | 2015-06-16 | 2018-03-27 | 提坦医疗公司 | 用于在机器人手术系统中接收操作员输入的手柄设备 |
| CN107847284B (zh) * | 2015-06-16 | 2021-03-23 | 提坦医疗公司 | 用于在机器人手术系统中接收操作员输入的手柄设备 |
| US12070291B2 (en) | 2015-06-16 | 2024-08-27 | Titan Medical Inc. | Hand grip apparatus for receiving operator input in a robotic surgery system |
| US11484378B2 (en) | 2015-06-16 | 2022-11-01 | Titan Medical Inc. | Hand grip apparatus for receiving operator input in a robotic surgery system |
| CN105361924A (zh) * | 2015-12-07 | 2016-03-02 | 石河子大学 | 手动控制万向手术钳 |
| CN110693539A (zh) * | 2018-07-10 | 2020-01-17 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种驱动单侧平板布置的微创手术器械 |
| US10758311B2 (en) | 2018-10-30 | 2020-09-01 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for gesture control and shared input control in a robotic surgery system |
| US11413100B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-08-16 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus including ergonomic features for a robotic surgery system |
| USD963596S1 (en) | 2018-10-30 | 2022-09-13 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for medical device |
| US11446102B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-09-20 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus including ergonomic features for a robotic surgery system |
| US11166769B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-11-09 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus with feedback responsive to function change in a robotic surgery system |
| US11116591B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-09-14 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus including ergonomic features for a robotic surgery system |
| US11633244B2 (en) | 2018-10-30 | 2023-04-25 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus including ergonomic features for a robotic surgery system |
| US11957429B2 (en) | 2018-10-30 | 2024-04-16 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for detecting input position in a robotic surgery system |
| US11045272B2 (en) | 2018-10-30 | 2021-06-29 | Titan Medical Inc. | Hand controller apparatus for detecting input position in a robotic surgery system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102973321B (zh) | 2014-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102973321B (zh) | 外科手术用手动多自由度微机械手 | |
| CN112754670B (zh) | 手术机械臂及手术机器人 | |
| CN106618736B (zh) | 具有双自由度的机械臂和手术机器人 | |
| WO2022042177A1 (zh) | 手术器械、及手术器械平台 | |
| CN102697564B (zh) | 用于单孔腹腔微创手术的柔性臂机器人 | |
| US11148302B2 (en) | Remote-center-of-motion mechanism | |
| CN101773400B (zh) | 微创外科手术机器人主控数据手套 | |
| CN104523309B (zh) | 用于微创手术的腹腔内牵拉手术机器人 | |
| RU2015141702A (ru) | Поворотные хирургические инструменты с электропитанием с множественными степенями свободы | |
| CN108670320B (zh) | 蛇形手术器械 | |
| CN106344160A (zh) | 一种含有弧形移动副的外科手术机器人 | |
| CN108888301B (zh) | 蛇形手术器械 | |
| CN108042208A (zh) | 微创手术机器人主动臂 | |
| GB2509523A (en) | Surgical instrument with flexible members and a motor | |
| CN104622575A (zh) | 一种基于钢丝绳传动的微创手术机器人用主操作手 | |
| KR101447266B1 (ko) | 복강경 수술장치 | |
| CN107260307A (zh) | 一种由线驱动的六自由度微创手术机器人夹持装置 | |
| CN107320184A (zh) | 一种用于微创手术机器人的手术器械及微创手术机器人 | |
| CN104546031B (zh) | 一种用于微创手术的多自由度手术器械 | |
| CN202960768U (zh) | 外科手术用手动多自由度微机械手 | |
| CN102058433A (zh) | 一种用于机器人辅助微创手术的运动输入装置 | |
| CN208598523U (zh) | 医用手术机器人主动臂 | |
| CN208319315U (zh) | 一种用于微创手术机器人的手术器械及微创手术机器人 | |
| CN104337554B (zh) | 双向行程控制开关、弯转行程控制装置和外科手术器械 | |
| CN208259764U (zh) | 一种用于微创手术机器人的手术器械及微创手术机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201202 Address after: Area A129, 4th floor, building 4, Baitai Industrial Park, Yazhou Bay science and Technology City, Yazhou District, Sanya City, Hainan Province, 572024 Patentee after: Nanhai innovation and development base of Sanya Harbin Engineering University Address before: 150001 Heilongjiang, Nangang District, Nantong street,, Harbin Engineering University, Department of Intellectual Property Office Patentee before: HARBIN ENGINEERING University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141203 Termination date: 20211017 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |