CN109589173A - 一种操作器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种操作器，涉及机械设备技术领域。包括：基板、固定器、直线给进组件、旋转驱动组件以及开合控制组件，基板设置于直线给进组件上，直线给进组件用于驱动基板沿第一方向往复运动，固定器设置于基板上，且固定器的轴线与第一方向平行，固定器具有用于连接手术镊的连接结构，旋转驱动组件与固定器连接，旋转驱动组件用于驱动固定器以轴线为轴旋转，开合控制组件设置于基板上。本发明提供的操作器，能够对手术镊进行直线给进、角度旋转和开合三个自由度的控制，且三个自由度之间相互不影响，可单独控制或联合控制，功能更全面，适应场景更广。

Description

一种操作器
技术领域
本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种操作器。
背景技术
眼科手术存在操作精细、学习曲线长、显微镜下操作的术野和操作姿势受限等临床难点。为提高手术操作精度与效率，在手术时多会借助一些机器装置进行辅助，从而达到突破人手操作和感知的生理极限、降低操作难度、减少医源性损伤的目的。
眼科手术镊是在眼科手术中高频率使用的手术工具，现有的对眼科手术镊进行操作的机器装置，都是通过机器手夹持手术镊进行移动，控制精度较低，且还需要医生手动操作手术镊的开合。
发明内容
本发明提供了一种操作器，旨在改善现有的对眼科手术镊进行操作的机器装置，都是通过机器手夹持手术镊进行移动的问题。
本发明是这样实现的：
一种操作器，包括：基板、固定器、直线给进组件、旋转驱动组件以及开合控制组件，所述基板设置于所述直线给进组件上，所述直线给进组件用于驱动所述基板沿第一方向往复运动，所述固定器设置于所述基板上，且所述固定器的轴线与第一方向平行，所述固定器具有用于连接手术镊的连接结构，所述旋转驱动组件与所述固定器连接，所述旋转驱动组件用于驱动所述固定器以轴线为轴旋转，所述开合控制组件设置于所述基板上。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述基板上设有立板，所述立板与第一方向垂直，所述立板上设有安装孔，所述固定器可转动套设于所述安装孔中。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述固定器上设有通孔，所述通孔与所述固定器同轴设置，所述开合控制组件包括直线电机，所述直线电机具有能够沿第一方向运动的顶杆，所述顶杆与所述通孔同轴设置。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述顶杆朝向所述通孔一端的端部设有钢珠。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述安装孔内设有轴承，所述固定器套设于所述轴承上。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述旋转驱动组件包括主动轮、从动轮以及第一电机，所述从动轮套设在所述固定器的外侧壁上，所述主动轮能够带动所述从动轮转动，所述第一电机用于驱动所述主动轮转动。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述主动轮和所述从动轮通过皮带连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述旋转驱动组件还包括传动轴，所述传动轴一端与所述主动轮连接，另一端通过联轴器与第一电机的转轴连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述直线给进组件包括第二电机、螺杆和螺母，所述第二电机用于驱动所述螺杆转动，所述螺母设置于所述螺杆上，所述螺杆与第一方向平行，所述基板设置于所述螺母上。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述直线给进组件还包括滑道，所述滑道与所述螺杆平行设置，所述螺母滑动设置于所述滑道上。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的操作器，固定器用于连接手术镊，也就是使手术镊安装在操作器上。直线给进机构能够驱动基板沿第一方向移动，从而带动固定器和手术镊沿第一方向运动，实现对手术镊的直线给进，使手术镊能够多位置工作。旋转驱动组件能够驱动所述固定器以轴线为轴旋转，从而带动手术镊旋转，使手术镊能够多角度进行工作。开合控制装置用于控制手术镊的开合，不需要医生手动控制手术镊的开合，实现自动操作。本发明提供的操作器，能够对手术镊进行直线给进、角度旋转和开合三个自由度的控制，且三个自由度之间相互不影响，可单独控制或联合控制，功能更全面，适应场景更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供的一种操作器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种操作器隐去直线给进组件后的的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种操作器中直线给进组件的结构示意图；
图4是手术镊的结构示意图。
图标：手术镊A；外壳A-1；活塞杆A-2；镊芯A-3；基板1；固定器2；立板3；直线电机4；顶杆5；钢珠6；第一电机7；传动轴8；主动轮9；从动轮10；第二电机11；螺杆12；螺母13；滑道14。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1，请参照图1-图4所示，本实施例提供一种操作器，包括：基板1、固定器2、直线给进组件、旋转驱动组件以及开合控制组件，基板1设置于直线给进组件上，直线给进组件用于驱动基板1沿第一方向往复运动，固定器2设置于基板1上，且固定器2的轴线与第一方向平行，固定器2具有用于连接手术镊A的连接结构，旋转驱动组件与固定器2连接，旋转驱动组件用于驱动固定器2以轴线为轴旋转，开合控制组件设置于基板1上。
本实施例提供的操作器，固定器2用于连接手术镊A，也就是使手术镊A安装在操作器上。直线给进机构能够驱动基板1沿第一方向移动，从而带动固定器2和手术镊A沿第一方向运动，实现对手术镊A的直线给进，使手术镊A能够多位置工作。旋转驱动组件能够驱动固定器2以轴线为轴旋转，从而带动手术镊A旋转，使手术镊A能够多角度进行工作。开合控制装置用于控制手术镊A的开合，不需要医生手动控制手术镊A的开合，实现自动操作。本实施例提供的操作器，能够对手术镊A进行直线给进、角度旋转和开合三个自由度的控制，且三个自由度之间相互不影响，可单独控制或联合控制，功能更全面，适应场景更广。本实施例中，手术镊A使用现有的可用机械设备进行操作的手术镊A即可。
本实施例提供的操作器在实际应用时，可单独对手术镊A进行操作，也可安装在机械臂上随机械臂一起运动，具体可设置在机械臂的末端。当操作器安装在机械臂上时，可通过控制机械臂运动，将操作器和手术镊A移动到一个初步位置，然后通过控制操作器对手术镊A进行精准的多自由度控制，提高对手术镊A的控制精度，提高手术质量。
进一步地，请参照图1和图2，在本实施例中，基板1上设有立板3，立板3与第一方向垂直，立板3上设有安装孔，固定器2可转动套设于安装孔中。固定器2的外轮廓呈圆管状，其中一端设有用于连接手术镊A的连接结构，本实施例中，连接结构为外螺纹，手术镊A与固定器2连接的一端可通过外螺纹与固定器2相互固定。在其他实施例中，连接结构也可使用现有的夹持型连接结构或螺栓固定结构等。由于固定器2需要带动手术镊A进行旋转，所以固定器2安装安装孔内后，仍可以进行转动。具体的，本实施例中为使固定器2能够更好的进行转动，安装孔内设有轴承，固定器2套设于轴承上。
请参照图4，本实施例中使用的手术镊A为现有的手术镊A，包括外壳A-1、活塞杆A-2和镊芯A-3，活塞杆A-2和镊芯A-3的一部分在外壳A-1内部，且相对设置，镊芯A-3位于外壳A-1外部的端部具有剪刀。向镊芯A-3方向顶动活塞杆A-2，镊芯A-3端部的剪刀闭合，放开活塞杆A-2，剪刀打开。不同的手术镊A镊芯A-3端部的操作端不同，也可是钳子或爪子等结构。
进一步地，请参照图1和图2，在本实施例中，固定器2上设有通孔，通孔与固定器2同轴设置，活塞杆A-2位于外壳A-1外部的一部分插入通孔内，并从另一端伸出。开合控制组件包括直线电机4，直线电机4具有能够沿第一方向运动的顶杆5，顶杆5与通孔同轴设置。直线电机4正向工作，顶杆5向活塞杆A-2方向移动，顶动活塞杆A-2，使剪刀闭合。直线电机4反向工作，顶杆5释放活塞杆A-2，剪刀打开，以此实现对手术镊A的开合控制。
进一步地，请参照图1和图2，在本实施例中，顶杆5朝向通孔一端的端部设有钢珠6。由于直线电机4的顶杆5在运动时，本身是在转动的，为了减小与活塞杆A-2接触时的相互磨损，本实施例中，在顶杆5的端部设置钢珠6，以减小和活塞杆A-2之间的接触面积，且钢珠6表面光滑，使两者之间产生的摩擦力较小，进一步降低磨损，延长装置的使用寿命。
进一步地，请参照图1和图2，在本发明较佳的实施例中，旋转驱动组件包括传动轴8、主动轮9、从动轮10以及第一电机7，从动轮10套设在固定器2的外侧壁上，主动轮9和从动轮10通过皮带连接，主动轮9能够带动从动轮10转动，第一电机7用于驱动主动轮9转动。具体的，传动轴8一端与主动轮9连接，另一端通过联轴器与第一电机7的转轴连接。第一电机7转动，通过转动轴带动主动轮9转动，主动轮9通过皮带带动从动轮10转动，最终使固定器2能够带动手术镊A随从动轮10同步转动，实现对手术镊A角度的控制。本实施例中，主动轮9的半径小于从动轮10的半径，如此设置能够对手术镊A的旋转角度控制的更加精准，误差较小。
进一步地，请参照图1和图3，在本实施例中，直线给进组件包括第二电机11、螺杆12和螺母13，第二电机11用于驱动螺杆12转动，螺母13设置于螺杆12上，螺杆12与第一方向平行，基板1设置于螺母13上。第二电机11带动螺杆12转动，使螺母13能够沿螺杆12往复运动，螺母13通过基板1带动固定器2和手术镊A沿第一方向往复运动，实现对手术镊A的直线给进。为了使螺母13运动时更加稳定，直线给进组件还包括滑道14，滑道14与螺杆12平行设置，螺母13与滑道14滑动连接。通过滑道14对螺母13的限制，使螺母13在运动时不会转动和偏移轨道。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种操作器，其特征在于，包括：基板、固定器、直线给进组件、旋转驱动组件以及开合控制组件，所述固定器设置于所述基板上，所述固定器具有用于连接手术镊的连接结构，所述基板设置于所述直线给进组件上，所述直线给进组件用于驱动所述基板沿第一方向往复运动，所述第一方向与所述固定器的轴线平行，所述旋转驱动组件与所述固定器连接，所述旋转驱动组件用于驱动所述固定器以轴线为轴旋转，所述开合控制组件设置于所述基板上。
2.根据权利要求1所述的操作器，其特征在于，所述基板上设有立板，所述立板与第一方向垂直，所述立板上设有安装孔，所述固定器可转动套设于所述安装孔中。
3.根据权利要求2所述的操作器，其特征在于，所述固定器上设有通孔，所述通孔与所述固定器同轴设置，所述开合控制组件包括直线电机，所述直线电机具有能够沿第一方向运动的顶杆，所述顶杆与所述通孔同轴设置。
4.根据权利要求3所述的操作器，其特征在于，所述顶杆朝向所述通孔一端的端部设有钢珠。
5.根据权利要求2所述的操作器，其特征在于，所述安装孔内设有轴承，所述固定器套设于所述轴承上。
6.根据权利要求2所述的操作器，其特征在于，所述旋转驱动组件包括主动轮、从动轮以及第一电机，所述从动轮套设在所述固定器的外侧壁上，所述主动轮能够带动所述从动轮转动，所述第一电机用于驱动所述主动轮转动。
7.根据权利要求6所述的操作器，其特征在于，所述主动轮和所述从动轮通过皮带连接。
8.根据权利要求6所述的操作器，其特征在于，所述旋转驱动组件还包括传动轴，所述传动轴一端与所述主动轮连接，另一端通过联轴器与第一电机的转轴连接。
9.根据权利要求1所述的操作器，其特征在于，所述直线给进组件包括第二电机、螺杆和螺母，所述第二电机用于驱动所述螺杆转动，所述螺母设置于所述螺杆上，所述螺杆与第一方向平行，所述基板设置于所述螺母上。
10.根据权利要求9所述的操作器，其特征在于，所述直线给进组件还包括滑道，所述滑道与所述螺杆平行设置，所述螺母滑动设置于所述滑道上。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Li Zhen

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Inventor before: Ning Yanting

Inventor before: Li Zhen

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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