CN107595394A - 手术器械快换机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术器械快换机构，属于医疗器械技术领域。它解决了现有的手术器械快换机构无法实现快速拆卸的问题。它包括安装座，安装座上具有用于安装手术器械的安装槽，安装槽内设有与手术器械上的器械轮对应设置的驱动轮，器械轮上具有两个非对称设置的凸起，驱动轮上具有两个分别与凸起一一对应设置的腰型槽，安装槽的底面具有凹腔，凹腔内固定有垂直于安装槽底面设置的支撑轴，驱动轮同轴套设在支撑轴上且能上下运动，驱动轮与凹腔底部之间设有弹簧一，凹腔内还设有用于防止驱动轮脱落的防脱结构和用于驱动驱动轮周向旋转的驱动结构。本发明中手术器械的插入方向与弹簧一的弹力方向相垂直，便于手术器械的快速取出。

Description

手术器械快换机构

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种手术器械快换机构。

背景技术

随着机器人技术的应用和发展，特别是计算技术的发展，医用手术机器人在临床中的作用越来越受到人们的重视。微创手术机器人可以减轻医生在手术过程中的体力劳动，同时达到精准手术目的，使患者微创伤、失血少、术后感染少、术后恢复快。微创手术机器人系统通常使用主从式控制模式：操作者在对主手进行操作时，其手部运动会带动主手随之运动，主手关节处传感器可以测量运动信息，再通过主从控制算法将主手的运动映射到从手主动臂，从手主动臂各关节被动运动，带动手术器械实现相应运动。微创手术机器人主动臂关键组成部分主要包括远程运动中心机构和手术器械，其机械结构的设计优劣直接影响了微创手术机器人的性能，也制约着系统中其他部件的研发与设计。

在手术过程中，需要根据不同的需求更换功能不同的手术器械，更换时时间越短，对手术越有利。在手术器械安装时需要将手术器械轮和安装座上的驱动轮都按照一定方向整理，方便插入时能准确对位，稍有偏差将不能准确插入，需要重新对位，耽误时间。为此，中国专利公开了一种微创手术器械用快换装置[申请公布号为CN105997254A]，自连接驱动组件在驱动系统的作用下旋转，实现自连接组件旋转自由度R2，中间传动轮能够在驱动系统的带动下旋转使中间传动轮上的顶面圆孔与器械传动组件的传动轴底面上的圆形凸起处于对应位置并且中间传动轮能够在顶推弹簧的作用下顶起使器械传动组件的传动轴底面上的圆形凸起插入中间传动轮上的顶面圆孔内，实现自连接组件顶推自由度，直至中间连接轮的顶面与器械传动组件的传动轴的底面贴合，从而实现自连接驱动组件与器械传动组件的连接。

由于手术器械的插入方向与顶推弹簧的复位方向相同，在顶推弹簧的作用下很难将手术器械从快换本体上拆出，同样浪费时间，对手术不利。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种安装与拆卸均快速的手术器械快换机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

本手术器械快换机构，包括安装座，所述的安装座上具有用于安装手术器械的安装槽，所述的安装槽内设有与手术器械上的器械轮对应设置的驱动轮，所述的器械轮上具有两个非对称设置的凸起，所述的驱动轮上具有两个分别与凸起一一对应设置的腰型槽，其特征在于，所述安装槽的底面具有凹腔，所述的凹腔内固定有垂直于安装槽底面设置的支撑轴，所述的驱动轮同轴套设在支撑轴上且能上下运动，所述的驱动轮与凹腔底部之间设有弹簧一，所述的凹腔内还设有用于防止驱动轮脱落的防脱结构和用于驱动驱动轮周向旋转的驱动结构。

在上述的手术器械快换机构中，所述的驱动结构包括同轴套设在支撑轴上的具有导向部的蜗轮、与蜗轮配合设置的蜗杆和驱动蜗杆运动的电机，所述的驱动轮套设在蜗轮的导向部上且与导向部周向限位，所述的弹簧一套设在导向部上且一端抵靠在蜗轮上，所述弹簧一的另一端抵靠在驱动轮上。

导向部的横截面呈非圆（多边）形，当驱动轮套入到导向部上后，可限制驱动轮相对于导向部周向旋转，形成既可滑动又可传递动力的结构，弹簧一保证了驱动轮始终处于弹出位置的趋势。

在上述的手术器械快换机构中，所述凹腔的开口处设有固定盖，所述的安装槽设于固定盖上，所述的防脱结构包括抵靠在固定盖下表面上的锁定板和设于驱动轮上的挡片，所述的驱动轮穿设在锁定板内且在弹簧一的作用下挡片贴靠在锁定板上，所述的锁定板与凹腔的底部之间设有弹簧二。

在上述的手术器械快换机构中，所述驱动轮的上端具有位于锁定板上方处的限位环，所述的腰型槽设于该限位环上，所述的挡片至限位环的距离大于锁定板的厚度。

在上述的手术器械快换机构中，所述安装座的两侧分别设有限制手术器械沿驱动轮的轴向运动的限位板，所述的限位板部分延伸至安装槽内，所述安装座的一端设有限制手术器械沿驱动轮的轴向运动的限位块，所述的限位块部分延伸至安装槽内。

手术器械只能从安装座未设置限位块的一端插入，插入方向与弹簧一的弹力方向垂直，为快速拆卸提供可能性。

在上述的手术器械快换机构中，所述的驱动轮为四个且与手术器械上的器械轮一一对应设置，四个所述的驱动轮分别由不同的电机通过蜗杆和蜗轮进行驱动，且四个所述的驱动轮均穿设在锁定板上。

在上述的手术器械快换机构中，所述的锁定板位于四个驱动轮连线的相交点处具有向上凸出的凸部，所述的手术器械上具有与凸部相对设置的拨片。

手术器械只能从安装座未设置限位块的一端插入，在手术器械的插入端设置斜面，插入时该斜面接触驱动轮，使驱动轮往下压，弹簧一压缩，当器械轮运动到驱动轮的正上方处时，由于驱动轮的旋转使凸起伸入至与之对应的腰型槽内，同时斜面挤压凸部，使锁定板向下运动，弹簧二压缩。当四个驱动轮均与器械轮对位后，在弹簧一、弹簧二的作用下，配合限位板和限位块，能将手术器械进行有效连接。

取出时，下压设于手术器械上的拨片，使锁定板向下运动，驱动挡片使各驱动轮向下运动，驱动轮全部脱离器械轮，此时将手术器械沿插入的反方向拔出即可。

与现有技术相比，本手术器械快换机构具有以下优点：

由于需要快速更换，设计上采用插入，自动锁定，按住手术器械拨片可以直接拔出，可以单手操作，更换时间非常短；驱动轮上具有两非对称设置的腰型槽，可以保证驱动轮与器械轮相结合的位置唯一性，不会位置错乱；每个驱动轮可以独立弹起与器械轮接触，可以保证即使器械轮处于不规则的位置，也一样能保证准确对位，另外手术器械的插入方向与弹簧一的弹力方向相垂直，便于手术器械的快速取出。

附图说明

图1是本发明提供的较佳实施例的部分结构示意图。

图2是本发明提供的较佳实施例的剖视图。

图3是本发明提供的较佳实施例的又一剖视图。

图4是本发明提供的安装座的剖视图。

图中，1、安装座；2、安装槽；3、器械轮；4、驱动轮；5、凸起；6、腰型槽；7、凹腔；8、支撑轴；9、弹簧一；10、蜗轮；11、蜗杆；12、电机；13、锁定板；14、挡片；15、弹簧二；16、限位环；17、固定盖；18、限位板；19、限位块；20、凸部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图2和图3所示的手术器械快换机构，包括安装座1，安装座1上具有用于安装手术器械的安装槽2，安装槽2内设有与手术器械上的器械轮3对应设置的驱动轮4，器械轮3上具有两个非对称设置的凸起5，如图1所示，驱动轮4上具有两个分别与凸起5一一对应设置的腰型槽6，如图4所示，安装槽2的底面具有凹腔7，凹腔7内固定有垂直于安装槽2底面设置的支撑轴8，驱动轮4同轴套设在支撑轴8上且能上下运动，驱动轮4与凹腔7底部之间设有弹簧一9，凹腔7内还设有用于防止驱动轮4脱落的防脱结构和用于驱动驱动轮4周向旋转的驱动结构。

如图1所示，驱动结构包括同轴套设在支撑轴8上的具有导向部的蜗轮10、与蜗轮10配合设置的蜗杆11和驱动蜗杆11运动的电机12，驱动轮4套设在蜗轮10的导向部上且与导向部周向限位，弹簧一9套设在导向部上且一端抵靠在蜗轮10上，弹簧一9的另一端抵靠在驱动轮4上。导向部的横截面呈方形，驱动轮4上具有方孔，当驱动轮4套入到导向部上后，可限制驱动轮4相对于导向部周向旋转，形成既可滑动又可传递动力的结构，弹簧一9保证了驱动轮4始终处于弹出位置的趋势。

如图4所示，凹腔7的开口处设有固定盖17，安装槽2设于固定盖17上，防脱结构包括抵靠在固定盖17下表面上的锁定板13和设于驱动轮4上的挡片14，驱动轮4穿设在锁定板13内且在弹簧一9的作用下挡片14贴靠在锁定板13上，锁定板13与凹腔7的底部之间设有弹簧二15。

如图4所示，驱动轮4的上端具有位于锁定板13上方处的限位环16，腰型槽6设于该限位环16上，挡片14至限位环16的距离大于锁定板13的厚度。

如图3和4所示，安装座1的两侧分别设有限制手术器械沿驱动轮4的轴向运动的限位板18，限位板18部分延伸至安装槽2内，安装座1的一端设有限制手术器械沿驱动轮4的轴向运动的限位块19，限位块19部分延伸至安装槽2内。手术器械只能从安装座1未设置限位块19的一端插入，插入方向与弹簧一9的弹力方向垂直，为快速拆卸提供可能性。

本实施例中，如图3所示，驱动轮4为四个且与手术器械上的器械轮3一一对应设置，四个驱动轮4分别由不同的电机12通过蜗杆11和蜗轮10进行驱动，且四个驱动轮4均穿设在锁定板13上。

如图3和图4所示，锁定板13位于四个驱动轮4连线的相交点处具有向上凸出的凸部20，手术器械上具有与凸部20相对设置的拨片。

手术器械只能从安装座1未设置限位块19的一端插入，在手术器械的插入端设置斜面，插入时该斜面接触驱动轮4，使驱动轮4往下压，弹簧一9压缩，当器械轮3运动到驱动轮4的正上方处时，由于驱动轮4的旋转使凸起5伸入至与之对应的腰型槽6内，同时斜面挤压凸部20，使锁定板13向下运动，弹簧二15压缩。当四个驱动轮4均与器械轮3对位后，在弹簧一9、弹簧二15的作用下，配合限位板18和限位块19，能将手术器械进行有效连接。

取出时，下压设于手术器械上的拨片，使锁定板13向下运动，驱动挡片14使各驱动轮4向下运动，驱动轮4全部脱离器械轮3，此时将手术器械沿插入的反方向拔出即可。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种手术器械快换机构，包括安装座（1），所述的安装座（1）上具有用于安装手术器械的安装槽（2），所述的安装槽（2）内设有与手术器械上的器械轮（3）对应设置的驱动轮（4），所述的器械轮（3）上具有两个非对称设置的凸起（5），所述的驱动轮（4）上具有两个分别与凸起（5）一一对应设置的腰型槽（6），其特征在于，所述安装槽（2）的底面具有凹腔（7），所述的凹腔（7）内固定有垂直于安装槽（2）底面设置的支撑轴（8），所述的驱动轮（4）同轴套设在支撑轴（8）上且能上下运动，所述的驱动轮（4）与凹腔（7）底部之间设有弹簧一（9），所述的凹腔（7）内还设有用于防止驱动轮（4）脱落的防脱结构和用于驱动驱动轮（4）周向旋转的驱动结构。

2.根据权利要求1所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述的驱动结构包括同轴套设在支撑轴（8）上的具有导向部的蜗轮（10）、与蜗轮（10）配合设置的蜗杆（11）和驱动蜗杆（11）运动的电机（12），所述的驱动轮（4）套设在蜗轮（10）的导向部上且与导向部周向限位，所述的弹簧一（9）套设在导向部上且一端抵靠在蜗轮（10）上，所述弹簧一（9）的另一端抵靠在驱动轮（4）上。

3.根据权利要求2所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述凹腔（7）的开口处设有固定盖（17），所述的安装槽（2）设于固定盖（17）上，所述的防脱结构包括抵靠在固定盖（17）下表面上的锁定板（13）和设于驱动轮（4）上的挡片（14），所述的驱动轮（4）穿设在锁定板（13）内且在弹簧一（9）的作用下挡片（14）贴靠在锁定板（13）上，所述的锁定板（13）与凹腔（7）的底部之间设有弹簧二（15）。

4.根据权利要求3所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述驱动轮（4）的上端具有位于锁定板（13）上方处的限位环（16），所述的腰型槽（6）设于该限位环（16）上，所述的挡片（14）至限位环（16）的距离大于锁定板（13）的厚度。

5.根据权利要求1所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述安装座（1）的两侧分别设有限制手术器械沿驱动轮（4）的轴向运动的限位板（18），所述的限位板（18）部分延伸至安装槽（2）内，所述安装座（1）的一端设有限制手术器械沿驱动轮（4）的轴向运动的限位块（19），所述的限位块（19）部分延伸至安装槽（2）内。

6.根据权利要求3所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述的驱动轮（4）为四个且与手术器械上的器械轮（3）一一对应设置，四个所述的驱动轮（4）分别由不同的电机（12）通过蜗杆（11）和蜗轮（10）进行驱动，且四个所述的驱动轮（4）均穿设在锁定板（13）上。

7.根据权利要求6所述的手术器械快换机构，其特征在于，所述的锁定板（13）位于四个驱动轮（4）连线的相交点处具有向上凸出的凸部（20），所述的手术器械上具有与凸部（20）相对设置的拨片。