CN105902315A - 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具 - Google Patents

一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具 Download PDF

Info

Publication number
CN105902315A
CN105902315A CN201610391948.3A CN201610391948A CN105902315A CN 105902315 A CN105902315 A CN 105902315A CN 201610391948 A CN201610391948 A CN 201610391948A CN 105902315 A CN105902315 A CN 105902315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
axle
bar
joint
executor
driving wheel
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
Application number
CN201610391948.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105902315B (zh
Inventor
岳龙旺
冯腾飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Technology
Original Assignee
Henan University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Technology filed Critical Henan University of Technology
Priority to CN201610391948.3A priority Critical patent/CN105902315B/zh
Publication of CN105902315A publication Critical patent/CN105902315A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105902315B publication Critical patent/CN105902315B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for minimally invasive surgery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明提供一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,包括自上而下依次连接的手柄、关节Ⅰ、杆Ⅰ、关节Ⅱ、杆Ⅱ、关节Ⅲ、杆Ⅲ、关节Ⅳ、杆Ⅳ、关节Ⅴ、杆Ⅴ、关节Ⅵ、杆Ⅵ、关节Ⅶ、杆Ⅶ、关节Ⅷ、杆Ⅷ、关节Ⅸ、杆Ⅸ、关节Ⅹ及执行器,关节Ⅰ与关节Ⅹ联动,实现手柄与执行器同向俯仰动作及同步开合动作,关节Ⅱ与关节Ⅸ联动,实现手柄与执行器的同向横滚运动,关节Ⅲ与关节Ⅷ联动,实现手柄与执行器的同向偏转运动,关节Ⅳ与关节Ⅶ联动,实现手柄与执行器的镜向X向移动,关节Ⅴ与关节Ⅵ联动,实现手柄与执行器的镜向Y向移动。本发明灵活性高,操作能力强,实现微创手术的多种操作,提高微创手术机器人的手术操作能力,提高手术效果。

Description

一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具
技术领域:
本发明属于微创手术机器人技术领域,具体涉及一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具。
背景技术:
微创手术机器人系统可以协助医生完成更精细的手术动作,减少手术时由于疲劳或手部震颤造成的损伤。同时手术损伤小、愈合快为患者带来更理想的手术结果。目前,美国的达芬奇微创手术机器人系统已在临床广泛应用。小型化和低成本微创手术机器人系统是未来的发展趋势,同时触觉力反馈在微创外科手术中发挥着极其重要的作用。手术机器人系统的小型化可以节省操作空间,安装运行方便,但是也为手术机器人系统机械臂小型化提出了更高要求。
微创手术机器人系统一般包括控制台、微创手术机器人与微创手术工具。医生通过控制台实现对微创手术机器人的控制,微创手术机器人通过采用具有远端运动中心的结构(Remote Center of Motion简称RCM),微创手术工具是具体实施手术操作的各类微创手术器械,如手术剪、手术钳、手术夹、镊子等。微创手术机器人是通过微创手术工具对患者进行微创手术操作,微创手术工具是微创手术机器人系统的具体操作机构,因此,微创手术工具的灵活性决定微创手术机器人系统的操作能力,灵活性越高,操作能力越强,手术效果越好,微创手术机器人能够执行的手术越多越全面。
发明内容:
综上所述,为了克服现有技术问题的不足,本发明提供了一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,它能够实现微创手术工具的手柄与执行器(手术剪、手术钳、手术夹、镊子等手术器械)的同向俯仰运动、同向偏转运动、同向横滚运动、镜向X向移动、镜向Y向移动和同步开合运动,灵活性高,操作能力强,能够实现微创手术的多种操作,从而有效的提高微创手术机器人系统的手术操作能力,提高手术效果。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是这样实现的:
一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其中:包括自上而下依次连接的手柄、关节Ⅰ、杆Ⅰ、关节Ⅱ、杆Ⅱ、关节Ⅲ、杆Ⅲ、关节Ⅳ、杆Ⅳ、关节Ⅴ、杆Ⅴ、关节Ⅵ、杆Ⅵ、关节Ⅶ、杆Ⅶ、关节Ⅷ、杆Ⅷ、关节Ⅸ、杆Ⅸ、关节Ⅹ及执行器,杆Ⅰ、杆Ⅱ、杆Ⅲ、杆Ⅳ、杆Ⅴ、杆Ⅵ、杆Ⅶ、杆Ⅷ、杆Ⅸ均为空心杆,所述的关节Ⅰ与关节Ⅹ结构相同,且关节Ⅰ与关节Ⅹ联动,实现手柄与执行器的同向俯仰动作及执行器的开合动作,所述的关节Ⅱ与关节Ⅸ联动,实现手柄与执行器的同向横滚运动,关节Ⅲ与关节Ⅷ联动,实现手柄与执行器的同向偏转,关节Ⅳ与关节Ⅶ联动,实现手柄与执行器的镜向X向移动,关节Ⅴ与关节Ⅵ联动,实现手柄与执行器的镜向Y向移动。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的手柄包括左手柄及右手柄,左手柄及右手柄下端均设置有圆孔Ⅰ,所述的杆Ⅰ上端设置有支撑孔Ⅰ,手柄与杆Ⅰ通过穿过圆孔Ⅰ及支撑孔Ⅰ的轴Ⅰ连接后,形成关节Ⅰ,所述的执行器包括左执行器及右执行器,左执行器及右执行器的上端均设置有圆孔Ⅸ,所述的杆Ⅸ下端设置有支撑孔Ⅸ,执行器与杆Ⅸ通过穿过圆孔Ⅸ及支撑孔Ⅸ的轴Ⅷ连接后,形成关节Ⅹ,轴Ⅰ的轴线与轴Ⅷ的轴线平行设置,左手柄下端与左执行器上端通过交叉的钢丝绳Ⅰ连接,右手柄下端与右执行器上端通过交叉的钢丝绳Ⅱ连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的杆Ⅰ下部与杆Ⅱ上部套接,且杆Ⅰ与杆Ⅱ相对转动,杆Ⅰ下部与杆Ⅱ上部套接后形成关节Ⅱ,杆Ⅰ下端设置有锥齿圈Ⅰ,杆Ⅱ下端与杆Ⅲ上端通过轴Ⅱ铰接,铰接后成为关节Ⅲ,轴Ⅱ上设置有锥齿轮Ⅰ,锥齿圈Ⅰ与锥齿轮Ⅰ相互啮合,所述的杆Ⅸ上部与杆Ⅷ下部套接,且杆Ⅸ与杆Ⅷ相对转动,杆Ⅸ上部与杆Ⅷ下部套接后形成关节Ⅷ,杆Ⅸ上端设置有锥齿圈Ⅱ,杆Ⅷ上端与杆Ⅶ下端通过轴Ⅶ铰接,铰接后成为关节Ⅷ,轴Ⅶ上设置有锥齿轮Ⅱ,锥齿圈Ⅱ与锥齿轮Ⅱ相互啮合,轴Ⅱ的轴线与轴Ⅶ的轴线平行设置,且轴Ⅱ的轴线与轴Ⅰ的轴线垂直设置,锥齿轮Ⅱ与锥齿轮Ⅰ通过交叉的钢丝绳Ⅲ连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的轴Ⅱ上周向固定连接有轴Ⅱ驱动轮,所述的轴Ⅶ上周向固定连接有轴Ⅶ驱动轮,轴Ⅱ驱动轮与轴Ⅶ驱动轮通过钢丝绳Ⅳ连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的杆Ⅲ下端与杆Ⅳ上端通过轴Ⅲ铰接,铰接后形成关节Ⅳ,所述的轴Ⅲ上周向固定连接有轴Ⅲ驱动轮,所述的杆Ⅶ上端与杆Ⅵ下端通过轴Ⅵ铰接,铰接后形成关节Ⅶ,所述的轴Ⅵ上周向固定连接有轴Ⅵ驱动轮,轴Ⅲ驱动轮与轴Ⅵ驱动轮通过交叉的钢丝绳Ⅴ连接,轴Ⅲ的轴线与轴Ⅵ的轴线平行设置,轴Ⅲ的轴线与轴Ⅱ的轴线平行设置。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的杆Ⅳ下端与杆Ⅴ上端通过轴Ⅳ铰接,铰接后形成关节Ⅴ,轴Ⅳ上周向固定连接有轴Ⅳ驱动轮,所述的杆Ⅵ上端与杆Ⅴ下端通过轴Ⅴ铰接,铰接后形成关节Ⅵ,轴Ⅴ上周向固定连接有轴Ⅴ驱动轮,轴Ⅳ驱动轮与轴Ⅴ驱动轮通过交叉的钢丝绳Ⅵ连接,轴Ⅴ的轴线与轴Ⅳ的轴线平行设置,轴Ⅳ的轴线与轴Ⅰ的轴线平行设置。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的执行器为手术剪或为手术钳或为手术夹或为镊子。
本发明的技术方案还可以是这样实现的:所述的轴Ⅱ与轴Ⅱ驱动轮、轴Ⅲ与轴Ⅲ驱动轮、轴Ⅳ与轴Ⅳ驱动轮、轴Ⅴ与轴Ⅴ驱动轮、轴Ⅵ与轴Ⅵ驱动轮、轴Ⅶ与轴Ⅶ驱动轮分别通过键连接。
本发明的有益效果为:
1、本发明能够实现手术剪、手术钳、手术夹、镊子等手术器械的同向俯仰运动、同向偏转运动、同向横滚运动、、镜向X向移动、镜向Y向移动和同步开合运动,灵活性高,操作能力强,能够实现微创手术的多种操作,从而有效的提高微创手术机器人系统的手术操作能力,提高手术效果。
2、本发明左手柄下端与左执行器上端通过交叉的钢丝绳Ⅰ连接,右手柄下端与右执行器上端通过交叉的钢丝绳Ⅱ连接,左手柄与右手柄相对运动,分别通过钢丝绳Ⅰ及钢丝绳Ⅱ带动左执行器与右执行器做相对运动,从而实现左执行器与右执行器的向内夹持动作,可完成手术操作中的剪切、夹持、钳合等动作,左手柄与右手柄同向运动,分别通过钢丝绳Ⅰ及钢丝绳Ⅱ带动左执行器与右执行器做同向运动,从而实现左执行器与右执行器的同向俯仰动作,能够实现手术操作中对执行器的换向。
3、本发明锥齿轮Ⅱ与锥齿轮Ⅰ通过交叉的钢丝绳Ⅲ连接,锥齿轮Ⅰ与锥齿圈Ⅰ相互啮合,锥齿轮Ⅱ与锥齿圈Ⅱ相互啮合,锥齿圈Ⅰ固定在杆Ⅰ内底部,锥齿圈Ⅱ固定在杆Ⅸ内顶部,通过旋转杆Ⅰ,带动锥齿圈Ⅰ转动,锥齿圈Ⅰ带动锥齿轮Ⅰ转动,锥齿轮Ⅰ通过钢丝绳Ⅲ带动锥齿轮Ⅱ联动,锥齿轮Ⅱ带动锥齿圈Ⅱ转动,从而带动杆Ⅸ转动,从而带动杆Ⅸ下端连接的轴Ⅷ及执行器的转动,实现手柄与执行器的同向横滚运动动作。
4、本发明的轴Ⅱ驱动轮与轴Ⅶ驱动轮通过钢丝绳Ⅳ连接,偏转杆Ⅱ,使轴Ⅱ随杆Ⅱ转动,从而使轴Ⅱ驱动轮转动,通过钢丝绳Ⅳ带动轴Ⅶ驱动轮偏转,从而带动轴Ⅶ转动,使杆Ⅷ偏转,从而实现杆Ⅱ之上零部件与杆Ⅷ之下零部件的偏转,实现手柄与执行器的同向偏转动作。
5、本发明的轴Ⅲ驱动轮与轴Ⅵ驱动轮通过交叉的钢丝绳Ⅴ连接,偏转杆Ⅲ,使轴Ⅲ随杆Ⅲ转动,从而使轴Ⅲ驱动轮转动,通过钢丝绳Ⅴ带动轴Ⅵ驱动轮偏转,从而带动轴Ⅵ转动,使杆Ⅶ偏转,从而实现杆Ⅲ之上零部件与杆Ⅶ之下零部件的偏转,实现手柄与执行器的镜向X向移动。
6、本发明的轴Ⅳ驱动轮与轴Ⅴ驱动轮通过交叉的钢丝绳Ⅵ连接,偏转杆Ⅳ,使轴Ⅳ随杆Ⅳ转动,从而使轴Ⅳ驱动轮转动,通过钢丝绳Ⅵ带动轴Ⅴ驱动轮偏转,从而带动轴Ⅴ转动,使杆Ⅵ偏转,从而实现杆Ⅳ之上零部件与杆Ⅵ之下零部件的偏转,实现手柄与执行器的镜向Y向移动。
7、本发明结构简单、使用方便、成本低廉、功能强大,灵活性高,操作能力强,能够实现微创手术的多重操作,从而有效的提高微创手术机器人系统的手术操作能力,提高手术效果。即可作为手动微创手术器械,实现医生临床微创手术操作;也可与RCM操作机器人连接,进行微创手术操作,实现远程自动控制;本发明还可以作为微创手术机器人自学习工具,即在医生通过本发明进行微创手术时,RCM操作机器人系统可以检测、保存医生的操作数据,基于所保存数据实现机器人自学习,达到提高机器人自动操作水平的目的。
附图说明:
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明各个零部件拆装示意图;
图3为本发明的动作原理示意图;
图4为本发明的初始状态示意图;
图5为本发明的手柄与执行器同向俯仰动作状态示意图;
图6为本发明的手柄与执行器的同向横滚运动状态示意图;
图7为本发明的手柄与执行器的同向偏转状态示意图;
图8本发明的手柄与执行器的镜向X向移动状态示意图;
图9本发明的手柄与执行器的镜向Y向移动状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3、图4所示,一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,包括自上而下依次连接的手柄1、关节Ⅰ2、杆Ⅰ3、关节Ⅱ4、杆Ⅱ5、关节Ⅲ6、杆Ⅲ7、关节Ⅳ8、杆Ⅳ9、关节Ⅴ10、杆Ⅴ11、关节Ⅵ12、杆Ⅵ13、关节Ⅶ14、杆Ⅶ15、关节Ⅷ16、杆Ⅷ17、关节Ⅸ18、杆Ⅸ19、关节Ⅹ20及执行器21,杆Ⅰ3、杆Ⅱ5、杆Ⅲ7、杆Ⅳ9、杆Ⅴ11、杆Ⅵ13、杆Ⅶ15、杆Ⅷ17、杆Ⅸ19均为空心杆,执行器21为手术剪或为手术钳或为手术夹或为镊子,所述的手柄1包括左手柄22及右手柄23,左手柄22及右手柄23下端均设置有圆孔Ⅰ24,所述的杆Ⅰ3上端设置有支撑孔Ⅰ25,手柄1与杆Ⅰ3通过穿过圆孔Ⅰ24及支撑孔Ⅰ25的轴Ⅰ30连接后,形成关节Ⅰ2,所述的执行器21包括左执行器26及右执行器27,左执行器26及右执行器27的上端均设置有圆孔Ⅸ28,所述的杆Ⅸ19下端设置有支撑孔Ⅸ29,执行器21与杆Ⅸ19通过穿过圆孔Ⅸ28及支撑孔Ⅸ29的轴Ⅷ32连接后,形成关节Ⅹ20,轴Ⅰ30的轴线与轴Ⅷ32的轴线平行设置,左手柄22下端与左执行器26上端通过交叉的钢丝绳Ⅰ33连接,右手柄23下端与右执行器27上端通过交叉的钢丝绳Ⅱ34连接,钢丝绳Ⅰ33与钢丝绳Ⅱ34实现关节Ⅰ2与关节Ⅹ20的联动,实现手柄1与执行器21同向俯仰动作及执行器21的开合动作。
杆Ⅰ3下部与杆Ⅱ5上部套接,且杆Ⅰ3与杆Ⅱ5相对转动,杆Ⅰ3下部与杆Ⅱ5上部套接后形成关节Ⅱ4,杆Ⅰ3下端设置有锥齿圈Ⅰ35,杆Ⅱ5下端与杆Ⅲ7上端通过轴Ⅱ36铰接,铰接后成为关节Ⅲ6,轴Ⅱ36上设置有锥齿轮Ⅰ37,锥齿圈Ⅰ35与锥齿轮Ⅰ37相互啮合,所述的杆Ⅸ19上部与杆Ⅷ17下部套接,且杆Ⅸ19与杆Ⅷ17相对转动,杆Ⅸ19上部与杆Ⅷ17下部套接后形成关节Ⅷ16,杆Ⅸ19上端设置有锥齿圈Ⅱ38,杆Ⅷ17上端与杆Ⅶ15下端通过轴Ⅶ39铰接,铰接后成为关节Ⅷ16,轴Ⅶ39上设置有锥齿轮Ⅱ40,锥齿圈Ⅱ38与锥齿轮Ⅱ40相互啮合,轴Ⅱ36的轴线与轴Ⅶ39的轴线平行设置,且轴Ⅱ36的轴线与轴Ⅰ30的轴线垂直设置,锥齿轮Ⅱ40与锥齿轮Ⅰ37通过交叉的钢丝绳Ⅲ41连接。钢丝绳Ⅲ41实现关节Ⅱ4与关节Ⅸ18的联动,实现手柄1与执行器21的同向横滚运动。
轴Ⅱ36上通过键周向固定连接有轴Ⅱ驱动轮42,所述的轴Ⅶ39上通过键周向固定连接有轴Ⅶ驱动轮43,轴Ⅱ驱动轮42与轴Ⅶ驱动轮43通过钢丝绳Ⅳ44连接,钢丝绳Ⅳ44实现轴Ⅱ驱动轮42与轴Ⅶ驱动轮43的联动,从而实现轴Ⅱ36与轴Ⅶ39的联动,最终实现关节Ⅲ6与关节Ⅷ16联动,实现手柄1与执行器21的同向偏转。
杆Ⅲ7下端与杆Ⅳ9上端通过轴Ⅲ45铰接,铰接后形成关节Ⅳ8,所述的轴Ⅲ45上通过键周向固定连接有轴Ⅲ驱动轮46,所述的杆Ⅶ15上端与杆Ⅵ13下端通过轴Ⅵ47铰接,铰接后形成关节Ⅶ14,所述的轴Ⅵ47上通过键周向固定连接有轴Ⅵ驱动轮48,轴Ⅲ驱动轮46与轴Ⅵ驱动轮48通过交叉的钢丝绳Ⅴ49连接,轴Ⅲ45的轴线与轴Ⅵ47的轴线平行设置,轴Ⅲ45的轴线与轴Ⅱ36的轴线平行设置,钢丝绳Ⅴ49实现关节Ⅳ8与关节Ⅶ14的联动,实现手柄1与执行器21的镜向X向移动。
杆Ⅳ9下端与杆Ⅴ11上端通过轴Ⅳ50铰接,铰接后形成关节Ⅴ10,轴Ⅳ50上通过键周向固定连接有轴Ⅳ驱动轮51,所述的杆Ⅵ13上端与杆Ⅴ11下端通过轴Ⅴ52铰接,铰接后形成关节Ⅵ12,轴Ⅴ52上通过键周向固定连接有轴Ⅴ驱动轮53,轴Ⅳ驱动轮51与轴Ⅴ驱动轮53通过交叉的钢丝绳Ⅵ31连接,轴Ⅴ52的轴线与轴Ⅳ50的轴线平行设置,轴Ⅳ50的轴线与轴Ⅰ30的轴线平行设置,钢丝绳Ⅵ31实现关节Ⅴ10与关节Ⅵ12的联动,实现手柄1与执行器21的镜向Y向移动。
杆Ⅰ3、杆Ⅱ5、杆Ⅲ7、杆Ⅳ9、杆Ⅴ11、杆Ⅵ13、杆Ⅶ15、杆Ⅷ17、杆Ⅸ19均为空心杆,钢丝绳Ⅰ33、钢丝绳Ⅲ41、钢丝绳Ⅰ33、钢丝绳Ⅳ44、钢丝绳Ⅴ49及钢丝绳Ⅵ31均设置在空心杆内。
如图4所示,以手术剪为例,执行器21为手术剪,当需要进行手术剪操作时,左手柄22与右手柄23相对运动,分别通过钢丝绳Ⅰ33及钢丝绳Ⅱ34带动左执行器26及右执行器27做相对运动,从而实现左执行器26与右执行器27的向内夹持动作,可完成手术操作中的剪切动作。
如图5所示,当需要手柄1与执行器21做同向俯仰动作时,左手柄22与右手柄23同向运动,左手柄22及右手柄23以轴Ⅰ30为转动轴转动,分别通过钢丝绳Ⅰ33及钢丝绳Ⅱ34带动左执行器26及右刀头27以轴Ⅷ32为转轴做同向转动动作,从而实现左执行器26与右执行器27的同向俯仰动作,使执行器21以轴Ⅷ32为转轴做180°旋转,从而实现180°范围内,不同角度的剪切手术操作。
如图6所示,当需要手柄1与执行器21做同向横滚运动动作时,横向旋转杆Ⅰ3,杆Ⅰ3带动锥齿圈Ⅰ35转动,锥齿圈Ⅰ35啮合锥齿轮Ⅰ37转动,锥齿轮Ⅰ37通过钢丝绳Ⅲ41带动锥齿轮Ⅱ40联动,锥齿轮Ⅱ40啮合锥齿圈Ⅱ38转动,从而带动杆Ⅸ19转动,从而带动杆Ⅸ19下端连接的轴Ⅷ32及执行器21的转动,实现手柄1与执行器21的同向横滚运动动作。
如图7所示,当需要手柄1与执行器21做同向偏转动作时,偏转杆Ⅱ5,使轴Ⅱ36随杆Ⅱ5偏转,从而使轴Ⅱ驱动轮42转动,通过钢丝绳Ⅳ44带动轴Ⅶ驱动轮43偏转,从而带动轴Ⅶ39转动,使杆Ⅷ17偏转,从而实现杆Ⅱ5之上零部件与杆Ⅷ17之下零部件的偏转,实现手柄1与执行器21的同向偏转动作。
如图8所示,当需要手柄1与执行器21做镜向X向移动时,偏转杆Ⅲ7,使轴Ⅲ45随杆Ⅲ7转动,从而使轴Ⅲ驱动轮46转动,通过钢丝绳Ⅴ49带动轴Ⅵ驱动轮48偏转,从而带动轴Ⅵ47转动,使杆Ⅶ15偏转,从而实现杆Ⅲ7之上零部件与杆Ⅶ15之下零部件的偏转,实现手柄1与执行器21的镜向X向移动。
如图9所示,当需要手柄1与执行器21做镜向Y向移动时,偏转杆Ⅳ9,使轴Ⅳ50随杆Ⅳ9转动,从而使轴Ⅳ驱动轮51转动,通过钢丝绳Ⅵ31带动轴Ⅴ驱动轮53偏转,从而带动轴Ⅴ52转动,使杆Ⅵ13偏转,从而实现杆Ⅳ9之上零部件与杆Ⅵ13之下零部件的偏转,实现手柄1与执行器21的镜向Y向移动。
要说明的是,以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制,所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改,只要没超出本发明技术方案的思路和范围,均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (8)

1.一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:包括自上而下依次连接的手柄(1)、关节Ⅰ(2)、杆Ⅰ(3)、关节Ⅱ(4)、杆Ⅱ(5)、关节Ⅲ(6)、杆Ⅲ(7)、关节Ⅳ(8)、杆Ⅳ(9)、关节Ⅴ(10)、杆Ⅴ(11)、关节Ⅵ(12)、杆Ⅵ(13)、关节Ⅶ(14)、杆Ⅶ(15)、关节Ⅷ(16)、杆Ⅷ(17)、关节Ⅸ(18)、杆Ⅸ(19)、关节Ⅹ(20)及执行器(21),杆Ⅰ(3)、杆Ⅱ(5)、杆Ⅲ(7)、杆Ⅳ(9)、杆Ⅴ(11)、杆Ⅵ(13)、杆Ⅶ(15)、杆Ⅷ(17)、杆Ⅸ(19)均为空心杆,所述的关节Ⅰ(2)与关节Ⅹ(20)结构相同,且关节Ⅰ(2)与关节Ⅹ(20)联动,实现手柄(1)与执行器(21)同向俯仰动作及执行器(21)的同步开合动作,所述的关节Ⅱ(4)与关节Ⅸ(18)联动,实现手柄(1)与执行器(21)的同向横滚运动,关节Ⅲ(6)与关节Ⅷ(16)联动,实现手柄(1)与执行器(21)的同向偏转,关节Ⅳ(8)与关节Ⅶ(14)联动,实现手柄(1)与执行器(21)的镜向X向移动,关节Ⅴ(10)与关节Ⅵ(12)联动,实现手柄(1)与执行器(21)的镜向Y向移动。
2.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的手柄(1)包括左手柄(22)及右手柄(23),左手柄(22)及右手柄(23)下端均设置有圆孔Ⅰ(24),所述的杆Ⅰ(3)上端设置有支撑孔Ⅰ(25),手柄(1)与杆Ⅰ(3)通过穿过圆孔Ⅰ(24)及支撑孔Ⅰ(25)的轴Ⅰ(30)连接后,形成关节Ⅰ(2),所述的执行器(21)包括左执行器(26)及右执行器(27),左执行器(26)及右执行器(27)的上端均设置有圆孔Ⅸ(28),所述的杆Ⅸ(19)下端设置有支撑孔Ⅸ(29),执行器(21)与杆Ⅸ(19)通过穿过圆孔Ⅸ(28)及支撑孔Ⅸ(29)的轴Ⅷ(32)连接后,形成关节Ⅹ(20),轴Ⅰ(30)的轴线与轴Ⅷ(32)的轴线平行设置,左执行器(22)下端与左执行器(26)上端通过交叉的钢丝绳Ⅰ(33)连接,右执行器(23)下端与右执行器(27)上端通过交叉的钢丝绳Ⅱ(34)连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的杆Ⅰ(3)下部与杆Ⅱ(5)上部套接,且杆Ⅰ(3)与杆Ⅱ(5)相对转动,杆Ⅰ(3)下部与杆Ⅱ(5)上部套接后形成关节Ⅱ(4),杆Ⅰ(3)下端设置有锥齿圈Ⅰ(35),杆Ⅱ(5)下端与杆Ⅲ(7)上端通过轴Ⅱ(36)铰接,铰接后成为关节Ⅲ(6),轴Ⅱ(36)上设置有锥齿轮Ⅰ(37),锥齿圈Ⅰ(35)与锥齿轮Ⅰ(37)相互啮合,所述的杆Ⅸ(19)上部与杆Ⅷ(17)下部套接,且杆Ⅸ(19)与杆Ⅷ(17)相对转动,杆Ⅸ(19)上部与杆Ⅷ(17)下部套接后形成关节Ⅷ(16),杆Ⅸ(19)上端设置有锥齿圈Ⅱ(38),杆Ⅷ(17)上端与杆Ⅶ(15)下端通过轴Ⅶ(39)铰接,铰接后成为关节Ⅷ(16),轴Ⅶ(39)上设置有锥齿轮Ⅱ(40),锥齿圈Ⅱ(38)与锥齿轮Ⅱ(40)相互啮合,轴Ⅱ(36)的轴线与轴Ⅶ(39)的轴线平行设置,且轴Ⅱ(36)的轴线与轴Ⅰ(30)的轴线垂直设置,锥齿轮Ⅱ(40)与锥齿轮Ⅰ(37)通过交叉的钢丝绳Ⅲ(41)连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的轴Ⅱ(36)上周向固定连接有轴Ⅱ驱动轮(42),所述的轴Ⅶ(39)上周向固定连接有轴Ⅶ驱动轮(43),轴Ⅱ驱动轮(42)与轴Ⅶ驱动轮(43)通过钢丝绳Ⅳ(44)连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的杆Ⅲ(7)下端与杆Ⅳ(9)上端通过轴Ⅲ(45)铰接,铰接后形成关节Ⅳ(8),所述的轴Ⅲ(45)上周向固定连接有轴Ⅲ驱动轮(46),所述的杆Ⅶ(15)上端与杆Ⅵ(13)下端通过轴Ⅵ(47)铰接,铰接后形成关节Ⅶ(14),所述的轴Ⅵ(47)上周向固定连接有轴Ⅵ驱动轮(48),轴Ⅲ驱动轮(46)与轴Ⅵ驱动轮(48)通过交叉的钢丝绳Ⅴ(49)连接,轴Ⅲ(45)的轴线与轴Ⅵ(47)的轴线平行设置,轴Ⅲ(45)的轴线与轴Ⅱ(36)的轴线平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的杆Ⅳ(9)下端与杆Ⅴ(11)上端通过轴Ⅳ(50)铰接,铰接后形成关节Ⅴ(10),轴Ⅳ(50)上周向固定连接有轴Ⅳ驱动轮(51),所述的杆Ⅵ(13)上端与杆Ⅴ(11)下端通过轴Ⅴ(52)铰接,铰接后形成关节Ⅵ(12),轴Ⅴ(52)上周向固定连接有轴Ⅴ驱动轮(53),轴Ⅳ驱动轮(51)与轴Ⅴ驱动轮(53)通过交叉的钢丝绳Ⅵ(31)连接,轴Ⅴ(52)的轴线与轴Ⅳ(50)的轴线平行设置,轴Ⅳ(50)的轴线与轴Ⅰ(30)的轴线平行设置。
7.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的执行器(21)为手术剪或为手术钳或为手术夹或为镊子。
8.根据权利要求1所述的一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具,其特征在于:所述的轴Ⅱ(36)与轴Ⅱ驱动轮(42)、轴Ⅲ(45)与轴Ⅲ驱动轮(46)、轴Ⅳ(50)与轴Ⅳ驱动轮(51)、轴Ⅴ(52)与轴Ⅴ驱动轮(53)、轴Ⅵ(47)与轴Ⅵ驱动轮(48)、轴Ⅶ(39)与轴Ⅶ驱动轮(43)分别通过键连接。
CN201610391948.3A 2016-06-03 2016-06-03 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具 Expired - Fee Related CN105902315B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610391948.3A CN105902315B (zh) 2016-06-03 2016-06-03 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610391948.3A CN105902315B (zh) 2016-06-03 2016-06-03 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105902315A true CN105902315A (zh) 2016-08-31
CN105902315B CN105902315B (zh) 2018-06-01

Family

ID=56743177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610391948.3A Expired - Fee Related CN105902315B (zh) 2016-06-03 2016-06-03 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105902315B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106643639A (zh) * 2016-11-28 2017-05-10 河南工业大学 一种丝传动微创手术机器人轨迹检测方法
CN109893211A (zh) * 2019-01-31 2019-06-18 汕头大学 一种微创腹腔手术器材的钳合装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692485B1 (en) * 1998-02-24 2004-02-17 Endovia Medical, Inc. Articulated apparatus for telemanipulator system
US20060229666A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Keio University Manipulator
CN102046101A (zh) * 2008-05-30 2011-05-04 郑昶旭 微创外科手术工具
CN102149339A (zh) * 2008-09-12 2011-08-10 郑昶旭 用于微创外科手术的工具和使用其的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692485B1 (en) * 1998-02-24 2004-02-17 Endovia Medical, Inc. Articulated apparatus for telemanipulator system
US20060229666A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Keio University Manipulator
CN102046101A (zh) * 2008-05-30 2011-05-04 郑昶旭 微创外科手术工具
CN102149339A (zh) * 2008-09-12 2011-08-10 郑昶旭 用于微创外科手术的工具和使用其的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106643639A (zh) * 2016-11-28 2017-05-10 河南工业大学 一种丝传动微创手术机器人轨迹检测方法
CN106643639B (zh) * 2016-11-28 2019-12-24 河南工业大学 一种丝传动微创手术机器人轨迹检测方法
CN109893211A (zh) * 2019-01-31 2019-06-18 汕头大学 一种微创腹腔手术器材的钳合装置
CN109893211B (zh) * 2019-01-31 2024-03-12 汕头大学 一种微创腹腔手术器材的钳合装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105902315B (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11224491B2 (en) Robotically controlling surgical assemblies
US11241247B2 (en) Snakelike surgical instrument
CN116370099A (zh) 手术机械臂及手术机器人
US10568709B2 (en) Mechanical teleoperated device for remote manipulation
CN104582600B (zh) 柔性驱动构件
CN106236276B (zh) 手术机器人系统
US8920433B2 (en) Ergonomic and semi-automatic manipulator, and applications to instruments for minimally invasive surgery
US9554860B2 (en) Path-following robot
CN107466224A (zh) 带有具有一体式的加强构件的关节运动接头的超声外科器械
CN110074844A (zh) 用于机器人手术系统的腕组件及钳夹组件
CN106037936B (zh) 一种线性驱动的并联手术机器人
KR20140123122A (ko) 수술용 로봇 및 그 제어 방법
KR20140058279A (ko) 수술용 인스트루먼트, 서포터 장치, 및 수술 로봇 시스템
KR100585458B1 (ko) 복강경 수술 로봇 시스템
US20130317520A1 (en) Surgical implement and manipulation system including the same
KR20120014758A (ko) 수술용 로봇 암의 rcm 구조
CN105902315A (zh) 一种新型微创手术机器人系统用微创手术工具
CN107440800A (zh) 七自由度主操作机械手
US10245057B2 (en) Surgical instruments including knife assemblies with reducible cutting height
JP7408659B2 (ja) 自動化された単孔式多器具手術ロボット
KR101241809B1 (ko) 수술용 로봇
CN112826591A (zh) 一种球形关节锁紧装置及控制单元
CN108158660A (zh) 一种具有移动关节的控制解耦的单孔手术机器人快换机构
KR102648067B1 (ko) 수술용 인스트루먼트의 구동력 전달 장치와 이를 포함하는 수술용 인스트루먼트
KR20110056914A (ko) 수술용 인스트루먼트

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
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: 20180601

Termination date: 20200603