CN103169542B - 一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 - Google Patents
一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103169542B CN103169542B CN201310094610.8A CN201310094610A CN103169542B CN 103169542 B CN103169542 B CN 103169542B CN 201310094610 A CN201310094610 A CN 201310094610A CN 103169542 B CN103169542 B CN 103169542B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotating shaft
- shaft mechanism
- axle
- transmission rope
- rope
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，它涉及一种用于腹腔镜微创手术的手术装置，具体涉及一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置。本发明为了解决现有手术器械为非解耦形式，手术过程中系统的控制十分不方便的问题。本发明的第一转轴机构、第二转轴机构、第三转轴机构、第四转轴机构呈矩阵状安装在控制盒内，第一转轴机构通过第一传动绳与分离钳机构连接，第一转轴机构通过第一传动绳控制分离钳机构打开，第三转轴机构通过第三传动绳与分离钳机构连接，第三转轴机构通过第三传动绳控制分离钳机构的俯仰动作，第四转轴机构通过第四传动绳与回转杆的另一端连接，第四转轴机构通过第四传动绳控制回转杆的回转运动。本发明用于医疗领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于腹腔镜微创手术的手术装置，具体涉及一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置。
背景技术
微创手术技术使得大部分的外科手术告别了开放式的手术模式，将机器人技术应用于医疗外科手术已经受到世界各国的高度重视，机器人在操作稳定性、快捷性和精确性方面具有无法比拟的优势，将机器人技术融入外科手术中，可以改进医生的手术环境，缩短患者的恢复时间，目前的机器人微创外科手术主要是通过在患者身上开多个微小的切口进行手术操作，通常一个切口用于导入内窥镜，其它切口用于手术器械的导入进行手术操作。一般而言，根据手术的实际需要，手术器械能够通过尾部的盘装轮拉动丝绳控制前端器械关节实现俯仰、偏摆、周转等运动。目前，用于手术操作的手术器械为非解耦形式，即器械关节的每一种单一运动，都需要多个盘装轮的共同运动得以实现，给系统的控制带来了不便。
发明内容
本发明为解决现有手术器械为非解耦形式，手术过程中系统的控制十分不方便的问题，进而提出一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括分离钳机构、回转杆、第一转轴机构、第二转轴机构、第三转轴机构、第四转轴机构、第一传动绳、第二传动绳、第三传动绳、第四传动绳和控制盒，回转杆的一端与分离钳机构连接，回转杆的另一端与控制盒连接，第一转轴机构、第二转轴机构、第三转轴机构、第四转轴机构呈矩阵状安装在控制盒内，第一转轴机构通过第一传动绳与分离钳机构连接，第一转轴机构通过第一传动绳控制分离钳机构打开，第二转轴机构通过第二传动绳与分离钳机构连接，第二转轴机构通过第二传动绳控制分离钳机构闭合，第三转轴机构通过第三传动绳与分离钳机构连接，第三转轴机构通过第三传动绳控制分离钳机构的俯仰动作，第四转轴机构通过第四传动绳与回转杆的另一端连接，第四转轴机构通过第四传动绳控制回转杆的回转运动。
本发明的有益效果是：本发明可以有效的降低了手术器械控制模型的复杂程度，极大的提高了手术器械的运动灵活性和准确性；本发明的分离钳机构可实现四个自由度的运动，并且彼此之间没有耦合；本发明可通过电机对分离钳机构进行四个自由度的控制，实现分离钳机构的无耦合运动，控制简单，不易出现偏差，且每个运动之间互不干扰，互不干涉。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图，图2控制盒的结构示意图，图3是钳头机构的结构示意图，图4是俯仰组件结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置包括分离钳机构1、回转杆2、第一转轴机构3、第二转轴机构4、第三转轴机构5、第四转轴机构6、第一传动绳7、第二传动绳8、第三传动绳9、第四传动绳10和控制盒11，回转杆2的一端与分离钳机构1连接，回转杆2的另一端与控制盒11连接，第一转轴机构3、第二转轴机构4、第三转轴机构5、第四转轴机构6呈矩阵状安装在控制盒11内，第一转轴机构3通过第一传动绳7与分离钳机构1连接，第二转轴机构4通过第二传动绳8与分离钳机构1连接，第三转轴机构5通过第三传动绳9与分离钳机构1连接，第三转轴机构5通过第三传动绳9控制分离钳机构1的俯仰动作，第四转轴机构6通过第四传动绳10与回转杆2的另一端连接，第四转轴机构6通过第四传动绳10控制回转杆2的回转运动。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的分离钳机构1包括第一钳头1-1、第二钳头1-2、闭合轴1-3、俯仰轴组件1-4和腕部1-5，第一钳头1-1的根部端与第二钳头1-2的根部端通过闭合轴1-3连接，闭合轴1-3安装在腕部1-5的前端，腕部1-5的后端通过俯仰轴组件1-4与回转杆2一端的U型缺口2-1连接，第一转轴机构3通过第一传动绳7与第一钳头1-1连接，第一传动轴机构3用于控制第一钳头1-1绕闭合轴1-3转动，第二转轴机构4通过第二传动绳8与第二钳头1-2连接，第二传动轴机构4用于控制第二钳头1-2绕闭合轴1-3转动
本实施方式的技术效果是：第一钳头1-1与第二钳头1-2的最大张开角度为0～180°。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的俯仰轴组件1-4包括两个第一解耦轴1-4-1和两个第二解耦轴1-4-2，两个第一解耦轴1-4-1并排平行设置，且每个第一解耦轴1-4-1的两端分别与回转杆2一端的U型缺口2-1的两个内侧壁对应连接，U型缺口2-1每个内侧壁上的凸台2-2上分别各安装一个第二解耦轴1-4-2，且每个第二解耦轴1-4-2的轴线均与第一解耦轴1-4-1的轴线垂直，第一传动绳7与第二传动绳8均位于两个第一解耦轴1-4-1之间，每个第二解耦轴1-4-2均位于第一传动绳7与第二传动绳8之间。
本实施方式的技术效果是：由于第一传动绳7与第二传动绳8被两个小轴1-4-1固定并穿过轴1-4的中心，故腕部5上的结构绕轴1-4转动的时候对第一传动绳7和第二传动绳8的长度并无影响。从而实现了对于第一传动绳7所控制的第一钳头1-1和第二传动绳8所控制的第二钳头1-2的动作的解耦，使得第一转轴机构3和第二转轴机构4分别独立控制分离钳机构1和分离钳机构2的运动。
其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的第一转轴机构3包括第一绳轮3-1和第一盘状轴3-2，第一绳轮3-1套装在第一盘状轴3-2上，第一盘状轴3-2与电机连接，第一绳轮3-1通过第一传动绳7与闭合轴1-3连接。
本实施方式中电机通过第一盘状轴3-2带动第一绳轮3-1转动，第一绳轮3-1通过第一传动绳7、闭合轴1-3使第一钳头1-1与第二钳头1-2分开。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的第二转轴机构4包括第二绳轮4-1和第二盘状轴4-2，第二绳轮4-1套装在第二盘状轴4-2上，第二盘状轴4-2与电机连接，第二绳轮4-1通过第二传动绳8与闭合轴1-3连接。
本实施方式中电机通过第二盘状轴4-2带动第二绳轮4-1转动，第二绳轮4-1通过第二传动绳8、闭合轴1-3使第一钳头1-1与第二钳头1-2闭合。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的第三转轴机构5包括第三绳轮5-1和第三盘状轴5-2，第三绳轮5-1套装在第三盘状轴5-2上，第三盘状轴5-2与电机连接，第三绳轮5-1通过第三传动绳9与俯仰轴1-4连接。
本实施方式中电机通过第三盘装轮5-2带动第三绳轮5-1转动，第三绳轮5-1通过第三传动绳9、俯仰轴1-4使腕部1-5进行俯仰运动。
本实施方式的技术效果是：分离钳机构1的俯仰角度我70°～-70°。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式七：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置的第四转轴机构6包括第四绳轮6-1和第四盘状轴6-2，第四绳轮6-1套装在第四盘状轴6-2上，第四盘状轴6-2与电机连接，第四绳轮6-1通过第四传动绳10与回转杆2的另一端连接。
本实施方式中电机通过第四盘状轴6-2带动第四绳轮6-1转动，第四绳轮6-1通过第四传动绳10使回转杆2进行回转运动，进而实现分离钳机构1的回转运动。
本实施方式的技术效果是：分离钳机构1的回转角度为360°～-360°。
其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
Claims (7)
1.一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置包括分离钳机构(1)、回转杆(2)、第一转轴机构(3)、第二转轴机构(4)、第三转轴机构(5)、第四转轴机构(6)、第一传动绳(7)、第二传动绳(8)、第三传动绳(9)、第四传动绳(10)和控制盒(11)，回转杆(2)的一端与分离钳机构(1)连接，回转杆(2)的另一端与控制盒(11)连接，第一转轴机构(3)、第二转轴机构(4)、第三转轴机构(5)、第四转轴机构(6)呈矩阵状安装在控制盒(11)内，第一转轴机构(3)通过第一传动绳(7)与分离钳机构(1)连接，第二转轴机构(4)通过第二传动绳(8)与分离钳机构(1)连接，第三转轴机构(5)通过第三传动绳(9)与分离钳机构(1)连接，第三转轴机构(5)通过第三传动绳(9)控制分离钳机构(1)的俯仰动作，第四转轴机构(6)通过第四传动绳(10)与回转杆(2)的另一端连接，第四转轴机构(6)通过第四传动绳(10)控制回转杆(2)的回转运动。
2.根据权利要求1所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：分离钳机构(1)包括第一钳头(1-1)、第二钳头(1-2)、闭合轴(1-3)、俯仰轴组件(1-4)和腕部(1-5)，第一钳头(1-1)的根部端与第二钳头(1-2)的根部端通过闭合轴(1-3)连接，闭合轴(1-3)安装在腕部(1-5)的前端，腕部(1-5)的后端通过俯仰轴组件(1-4)与回转杆(2)一端的U型缺口(2-1)连接，第一转轴机构(3)通过第一传动绳(7)与第一钳头(1-1)连接，第一传动轴机构(3)用于控制第一钳头(1-1)绕闭合轴(1-3)转动，第二转轴机构(4)通过第二传动绳(8)与第二钳头(1-2)连接，第二传动轴机构(4)用于控制第二钳头(1-2)绕闭合轴(1-3)转动。
3.根据权利要求2所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：俯仰轴组件(1-4)包括两个第一解耦轴(1-4-1)和两个第二解耦轴(1-4-2)，两个第一解耦轴(1-4-1)并排平行设置，且每个第一解耦轴(1-4-1)的两端分别与回转杆(2)一端的U型缺口(2-1)的两个内侧壁对应连接，U型缺口(2-1)每个内侧壁上的凸台(2-2)上分别各安装一个第二解耦轴(1-4-2)，且每个第二解耦轴(1-4-2)的轴线均与第一解耦轴(1-4-1)的轴线垂直，第一传动绳(7)与第二传动绳(8)均位于两个第一解耦轴(1-4-1)之间，每个第二解耦轴(1-4-2)均位于第一传动绳(7)与第二传动绳(8)之间。
4.根据权利要求1或2所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：第一转轴机构(3)包括第一绳轮(3-1)和第一盘状轴(3-2)，第一绳轮(3-1)套装在第一盘状轴(3-2)上，第一盘状轴(3-2)与电机连接，第一绳轮(3-1)通过第一传动绳(7)与闭合轴(1-3)连接。
5.根据权利要求1或2所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：第二转轴机构(4)包括第二绳轮(4-1)和第二盘状轴(4-2)，第二绳轮(4-1)套装在第二盘状轴(4-2)上，第二盘状轴(4-2)与电机连接，第二绳轮(4-1)通过第二传动绳(8)与闭合轴(1-3)连接。
6.根据权利要求1或2所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：第三转轴机构(5)包括第三绳轮(5-1)和第三盘状轴(5-2)，第三绳轮(5-1)套装在第三盘状轴(5-2)上，第三盘状轴(5-2)与电机连接，第三绳轮(5-1)通过第三传动绳(9)与俯仰轴(1-4)连接。
7.根据权利要求1或2所述一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置，其特征在于：第四转轴机构(6)包括第四绳轮(6-1)和第四盘状轴(6-2)，第四绳轮(6-1)套装在第四盘状轴(6-2)上，第四盘状轴(6-2)与电机连接，第四绳轮(6-1)通过第四传动绳(10)与回转杆(2)的另一端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310094610.8A CN103169542B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310094610.8A CN103169542B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103169542A CN103169542A (zh) | 2013-06-26 |
| CN103169542B true CN103169542B (zh) | 2015-01-07 |
Family
ID=48630044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310094610.8A Expired - Fee Related CN103169542B (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103169542B (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103431913B (zh) * | 2013-09-12 | 2015-04-29 | 哈尔滨工业大学 | 微创外科机器人手术微器械 |
| CN104523339B (zh) * | 2015-01-23 | 2016-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 用于微创手术的腹腔内磁锚定夹持手术机器人 |
| CN104758060B (zh) * | 2015-04-07 | 2017-01-11 | 哈尔滨工业大学 | 用于单孔腹腔微创手术的多自由度柔性机器人 |
| CN104799891A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-07-29 | 天津大学 | 一种机器人辅助微创外科手术用器械 |
| CN105361924B (zh) * | 2015-12-07 | 2017-06-23 | 石河子大学 | 手动控制万向手术钳 |
| CN111012508B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-06-18 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| CN111096806A (zh) * | 2018-10-09 | 2020-05-05 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| CN111358558B (zh) * | 2018-10-09 | 2022-02-22 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| CN111012512B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-06-22 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| CN111358562B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-08-10 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| CN111358561B (zh) * | 2018-10-09 | 2021-06-22 | 成都博恩思医学机器人有限公司 | 一种腹腔镜手术机器人的手术器械控制方法 |
| US20230380918A1 (en) * | 2020-09-30 | 2023-11-30 | Shenzhen Jingfeng Medical Technology Co., Ltd. | Surgical instrument, slave operating equipment, and surgical robot |
| CN112043393A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-08 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 手术器械、从操作设备及手术机器人 |
| CN112826572B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-08-26 | 杭州康基医疗器械有限公司 | 大摆角钳头绕线结构 |
| CN113786242A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-14 | 中南大学 | 手术机器人四自由度解耦执行器 |
| CN113786241A (zh) * | 2021-10-13 | 2021-12-14 | 中南大学 | 手术机器人四自由度解耦执行器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331181B1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-12-18 | Intuitive Surgical, Inc. | Surgical robotic tools, data architecture, and use |
| US6714839B2 (en) * | 1998-12-08 | 2004-03-30 | Intuitive Surgical, Inc. | Master having redundant degrees of freedom |
| CN100479776C (zh) * | 2007-02-02 | 2009-04-22 | 天津大学 | 微创外科手术用多自由度微机械手 |
| CN101637402B (zh) * | 2009-10-23 | 2011-05-18 | 天津大学 | 一种微创外科丝传动、四自由度手术工具 |
-
2013
- 2013-03-22 CN CN201310094610.8A patent/CN103169542B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103169542A (zh) | 2013-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103169542B (zh) | 一种用于腹腔镜微创手术的解耦型手术装置 | |
| CN202572399U (zh) | 一种机器人同步灵巧机械手 | |
| CN104116547B (zh) | 用于微创手术机器人的低摩擦小惯量手术器械 | |
| CN105979919B (zh) | 多活动轴线的非外骨骼式康复设备 | |
| CN104546147A (zh) | 一种腹腔镜微创手术机器人机械臂rcm机构 | |
| CN102205542B (zh) | 多路柔性件两关节复合型机器人手指装置 | |
| CN204446127U (zh) | 一种腹腔镜微创手术机器人机械臂rcm机构 | |
| JP2012501785A5 (ja) | 最小侵襲手術用器具 | |
| CN103170960A (zh) | 仿人类同步无线操控机械手系统 | |
| CN207708010U (zh) | 一种用于微创手术的三自由度机器人 | |
| CN105455902A (zh) | 机器人手腕和手术机器人 | |
| CN107320195B (zh) | 一种串联型微创手术用主操作手 | |
| CN203680320U (zh) | 一种多自由度机器人手臂 | |
| CN104511906B (zh) | 多关节机械手 | |
| CN107225588A (zh) | 机器人灵巧手及机器人 | |
| CN103417229A (zh) | 一种x射线成像机器人及其机械臂 | |
| CN104626100B (zh) | 一种含平面分支和中间被动分支三自由度并联机构 | |
| WO2011149260A3 (ko) | 수술용 로봇 암의 ｒｃｍ 구조 | |
| CN105710864A (zh) | 用于体外微创手术的解耦四自由度远心机构 | |
| CN106806002A (zh) | 一种用于体外微创手术扶持内窥镜的末端执行机构 | |
| CN104626123A (zh) | 一种1r&(1t1r)&1r解耦串并联机器人 | |
| CN204566157U (zh) | 超柔性机器人关节 | |
| CN113786242A (zh) | 手术机器人四自由度解耦执行器 | |
| CN204725487U (zh) | 一种绳牵引和气动肌肉驱动的多自由度仿生机械手 | |
| CN101633172A (zh) | 双联锥齿轮耦合机器人手指装置 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180626 Address after: 215163 Room 302, 13 building, 158 Jinfeng Road, science and Technology City, Suzhou, Jiangsu, -2 Patentee after: SUZHOU XINNUOTAIKE MEDICAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 150001 No. 92 West straight street, Nangang District, Heilongjiang, Harbin Patentee before: Harbin Institute of Technology |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150107 |