CN111227779A - 一种腹腔镜用机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腹腔镜用机械手，包括底座、固定杆、伸缩杆、滑动杆、角度微调外壳、转动轴、腹腔镜、转动机构以及角度调节机构；所述底座内通过转动机构转动设有固定杆的一端；所述固定杆的另一端位于底座的外侧；所述固定杆上通过角度调节机构设有伸缩杆的一端；所述伸缩杆的另一端内滑动设有滑动杆；所述滑动杆的右端固定有角度微调外壳，且角度微调外壳内设有角度微调机构；所述角度微调机构与转动轴的一端相连，且转动轴的另一端固定有腹腔镜。该腹腔镜用机械手通过设置转动机构、角度调节机构、升降机构以及角度微调机构，能够便于将腹腔镜送至需要拍摄的地方，且能够便于对腹腔镜进行角度微调，从而提高了拍摄效率。

Description

一种腹腔镜用机械手
技术领域
本发明涉及医疗领域，具体是一种腹腔镜用机械手。
背景技术
腹腔镜与电子胃镜类似，是一种带有微型摄像头的医疗器械，腹腔镜手术就是利用腹腔镜及其相关器械进行的手术。在进行腹腔镜手术时，医务人员为了能够清晰拍摄，往往会人工对腹腔镜进行操作，通过人工固定住腹腔镜，这样不仅费时费力，而且长时间紧握腹腔镜，医务人员难免会手抖，从而带动腹腔镜发生一定的抖动，从而对患者的身体造成一定的危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种腹腔镜用机械手，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种腹腔镜用机械手，包括底座、固定杆、伸缩杆、滑动杆、角度微调外壳、转动轴、腹腔镜、转动机构以及角度调节机构；所述底座内通过转动机构转动设有固定杆的一端；所述固定杆的另一端位于底座的外侧；所述固定杆上通过角度调节机构设有伸缩杆的一端；所述伸缩杆的另一端内滑动设有滑动杆；所述滑动杆的右端固定有角度微调外壳，且角度微调外壳内设有角度微调机构；所述角度微调机构与转动轴的一端相连，且转动轴的另一端固定有腹腔镜。
作为本发明进一步的方案：所述转动机构为第一电机；所述底座的内部设有空腔，且空腔内固定有第一电机；所述第一电机的转动端与位于空腔内的固定杆的一端固定。
作为本发明再进一步的方案：所述角度调节机构包括第一液压缸、支撑板、固定轴以及转动连接杆；所述固定杆的上端对称固定有支撑板，且两个支撑板之间固定有固定轴；多个转动设置在所述固定轴上的转动连接杆固定在伸缩杆的底部；所述伸缩杆上铰接设有第一液压缸的一端；所述第一液压缸的另一端铰接设在固定杆上；所述伸缩杆内设有驱动滑动杆伸缩的升降机构。
作为本发明再进一步的方案：所述升降机构包括第二液压缸、左转动杆、右转动杆、左驱动杆、右驱动杆、左升降杆以及右升降杆；所述第二液压缸固定在伸缩杆的内壁底部，且其伸缩端与左转动杆和右转动杆的中心部分铰接处相连；所述左转动杆和右转动杆的底端分别铰接设置在伸缩杆的内壁两侧，且左转动杆和右转动杆的顶端分别与右驱动杆和左驱动杆的底端铰接；所述右驱动杆和左驱动杆的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆内部的滑动槽内，且右驱动杆和左驱动杆的中心部分相互铰接；所述右驱动杆和左驱动杆的顶端分别与左升降杆和右升降杆的底端铰接，且左升降杆和右升降杆的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆内部的滑动槽内；所述左升降杆和右升降杆的顶端均铰接在滑动杆的底端。
作为本发明再进一步的方案：所述角度微调机构包括第二电机、主动锥齿轮以及从动锥齿轮；所述腹腔镜固定在转动轴的一端，且转动轴的另一端转动设置在角度微调外壳内；位于所述角度微调外壳内的转动轴上固定有从动锥齿轮；与所述从动锥齿轮相啮合的主动锥齿轮固定在第二点击的转动端上，且第二电机固定在角度微调外壳内。
作为本发明再进一步的方案：所述第一电机和第二电机均为步进电机。
作为本发明再进一步的方案：所述底座的一侧还设有控制第一液压缸、第一电机、第二液压缸以及第二电机工作的控制装置。
作为本发明再进一步的方案：所述底座的底部还设有多个便于移动的轮子；所述轮子为自锁万向轮。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置转动机构、角度调节机构、升降机构以及角度微调机构，能够便于将腹腔镜送至需要拍摄的地方，且能够便于对腹腔镜进行角度微调，从而提高了拍摄效率。
附图说明
图1为腹腔镜用机械手的结构示意图。
图2为腹腔镜用机械手中固定杆与伸缩杆配合的结构示意图。
图3为腹腔镜用机械手中固定杆与底座配合的的结构示意图。
图4为腹腔镜用机械手中伸缩杆内部的结构示意图。
图5为腹腔镜用机械手中角度微调机构的结构示意图。
图中：1-底座、2-固定杆、3-伸缩杆、4-滑动杆、5-角度微调外壳、6-转动轴、7-腹腔镜、8-第一液压缸、9-支撑板、10-固定轴、11-转动连接杆、12-第一电机、13-第二液压缸、14-左转动杆、15-右转动杆、16-左驱动杆、17-右驱动杆、18-左升降杆、19-右升降杆、20-第二电机、21-主动锥齿轮、22-从动锥齿轮、23-轮子。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1-5，本实施例提供了一种腹腔镜用机械手，包括底座1、固定杆2、伸缩杆3、滑动杆4、角度微调外壳5、转动轴6、腹腔镜7、转动机构以及角度调节机构；所述底座1内通过转动机构转动设有固定杆2的一端；所述固定杆2的另一端位于底座1的外侧；所述固定杆2上通过角度调节机构设有伸缩杆3的一端；所述伸缩杆3的另一端内滑动设有滑动杆4；所述滑动杆4的右端固定有角度微调外壳5，且角度微调外壳5内设有角度微调机构；所述角度微调机构与转动轴6的一端相连，且转动轴6的另一端固定有腹腔镜7。这样设置，当需要使用腹腔镜7时，先通过转动机构调节固定杆2的方向，之后通过角度调节机构调节伸缩杆3的角度，之后伸缩杆3内部的滑动杆4开始伸缩，直至将腹腔镜7送到需要进行手术的地方，之后通过角度微调机构调节腹腔镜7的拍摄角度，即可完成手术前的拍摄。
所述转动机构为第一电机12；所述底座1的内部设有空腔，且空腔内固定有第一电机12；所述第一电机12的转动端与位于空腔内的固定杆2的一端固定；这样设置，当第一电机12工作时，能够带动固定杆2转动。
所述角度调节机构包括第一液压缸8、支撑板9、固定轴10以及转动连接杆11；所述固定杆2的上端对称固定有支撑板9，且两个支撑板9之间固定有固定轴10；多个转动设置在所述固定轴10上的转动连接杆11固定在伸缩杆3的底部；所述伸缩杆3上铰接设有第一液压缸8的一端；所述第一液压缸8的另一端铰接设在固定杆2上；这样设置，当第一液压缸8开始工作后，其伸缩端开始伸长，从而带动伸缩杆3转动，从而能够调节腹腔镜7的上下高度和位置。为了便于控制滑动杆4的伸缩，所述伸缩杆3内设有驱动滑动杆4伸缩的升降机构。
所述升降机构包括第二液压缸13、左转动杆14、右转动杆15、左驱动杆16、右驱动杆17、左升降杆18以及右升降杆19；所述第二液压缸13固定在伸缩杆3的内壁底部，且其伸缩端与左转动杆14和右转动杆15的中心部分铰接处相连；所述左转动杆14和右转动杆15的底端分别铰接设置在伸缩杆3的内壁两侧，且左转动杆14和右转动杆15的顶端分别与右驱动杆17和左驱动杆16的底端铰接；所述右驱动杆17和左驱动杆16的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆3内部的滑动槽内，且右驱动杆17和左驱动杆16的中心部分相互铰接；所述右驱动杆17和左驱动杆16的顶端分别与左升降杆18和右升降杆19的底端铰接，且左升降杆18和右升降杆19的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆3内部的滑动槽内；所述左升降杆18和右升降杆19的顶端均铰接在滑动杆4的底端；这样设置，当第二液压缸13的伸缩端伸长时，推动左转动杆14和右转动杆15向上摆动，从而带动左驱动杆16和右驱动杆17向上摆动，从而推动左升降杆18和右升降杆19向上运动，从而推动滑动杆4向外伸长。
为了便于微调腹腔镜7的角度，所述角度微调机构包括第二电机20、主动锥齿轮21以及从动锥齿轮22；所述腹腔镜7固定在转动轴6的一端，且转动轴6的另一端转动设置在角度微调外壳5内；位于所述角度微调外壳内的转动轴6上固定有从动锥齿轮22；与所述从动锥齿轮22相啮合的主动锥齿轮21固定在第二点击20的转动端上，且第二电机20固定在角度微调外壳5内。这样设置，当第二电机20工作时，带动主动锥齿轮21转动，从而通过从动锥齿轮22带动转动轴6转动，从而能够对腹腔镜7的角度进行微调。
所述第一电机12和第二电机20的类型不加限制，本实施例中，优选的，所述第一电机12和第二电机20均为步进电机，这样设置，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
为了便于控制装置的工作，所述底座1的一侧还设有控制第一液压缸8、第一电机12、第二液压缸13以及第二电机20工作的控制装置。
本实施例的工作原理是：当需要使用腹腔镜7时，先通过转动机构调节固定杆2的方向，之后通过角度调节机构调节伸缩杆3的角度，之后伸缩杆3内部的滑动杆4开始伸缩，直至将腹腔镜7送到需要进行手术的地方，之后通过角度微调机构调节腹腔镜7的拍摄角度，即可完成手术前的拍摄。
其中，角度调节机构的工作原理是：当第二液压缸13的伸缩端伸长时，推动左转动杆14和右转动杆15向上摆动，从而带动左驱动杆16和右驱动杆17向上摆动，从而推动左升降杆18和右升降杆19向上运动，从而推动滑动杆4向外伸长；
升降机构的工作原理是：当第二液压缸13的伸缩端伸长时，推动左转动杆14和右转动杆15向上摆动，从而带动左驱动杆16和右驱动杆17向上摆动，从而推动左升降杆18和右升降杆19向上运动，从而推动滑动杆4向外伸长；
角度微调机构的工作原理是：当第二电机20工作时，带动主动锥齿轮21转动，从而通过从动锥齿轮22带动转动轴6转动，从而能够对腹腔镜7的角度进行微调。
在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上作进一步改进，改进之处为：为了便于移动装置，所述底座1的底部还设有多个便于移动的轮子23；所述轮子23的类型不加限制，本实施例中，优选的，所述轮子23为自锁万向轮。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种腹腔镜用机械手，其特征在于，包括底座（1）、固定杆（2）、伸缩杆（3）、滑动杆（4）、角度微调外壳（5）、转动轴（6）、腹腔镜（7）、转动机构以及角度调节机构；所述底座（1）内通过转动机构转动设有固定杆（2）的一端；所述固定杆（2）的另一端位于底座（1）的外侧；所述固定杆（2）上通过角度调节机构设有伸缩杆（3）的一端；所述伸缩杆（3）的另一端内滑动设有滑动杆（4）；所述滑动杆（4）的右端固定有角度微调外壳（5），且角度微调外壳（5）内设有角度微调机构；所述角度微调机构与转动轴（6）的一端相连，且转动轴（6）的另一端固定有腹腔镜（7）。
2.根据权利要求1所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述转动机构为第一电机（12）；所述底座（1）的内部设有空腔，且空腔内固定有第一电机（12）；所述第一电机（12）的转动端与位于空腔内的固定杆（2）的一端固定。
3.根据权利要求2所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述角度调节机构包括第一液压缸（8）、支撑板（9）、固定轴（10）以及转动连接杆（11）；所述固定杆（2）的上端对称固定有支撑板（9），且两个支撑板（9）之间固定有固定轴（10）；多个转动设置在所述固定轴（10）上的转动连接杆（11）固定在伸缩杆（3）的底部；所述伸缩杆（3）上铰接设有第一液压缸（8）的一端；所述第一液压缸（8）的另一端铰接设在固定杆（2）上；所述伸缩杆（3）内设有驱动滑动杆（4）伸缩的升降机构。
4.根据权利要求3所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述升降机构包括第二液压缸（13）、左转动杆（14）、右转动杆（15）、左驱动杆（16）、右驱动杆（17）、左升降杆（18）以及右升降杆（19）；所述第二液压缸（13）固定在伸缩杆（3）的内壁底部，且其伸缩端与左转动杆（14）和右转动杆（15）的中心部分铰接处相连；所述左转动杆（14）和右转动杆（15）的底端分别铰接设置在伸缩杆（3）的内壁两侧，且左转动杆（14）和右转动杆（15）的顶端分别与右驱动杆（17）和左驱动杆（16）的底端铰接；所述右驱动杆（17）和左驱动杆（16）的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆（3）内部的滑动槽内，且右驱动杆（17）和左驱动杆（16）的中心部分相互铰接；所述右驱动杆（17）和左驱动杆（16）的顶端分别与左升降杆（18）和右升降杆（19）的底端铰接，且左升降杆（18）和右升降杆（19）的底端分别滑动设置在开设于伸缩杆（3）内部的滑动槽内；所述左升降杆（18）和右升降杆（19）的顶端均铰接在滑动杆（4）的底端。
5.根据权利要求2所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述角度微调机构包括第二电机（20）、主动锥齿轮（21）以及从动锥齿轮（22）；所述腹腔镜（7）固定在转动轴（6）的一端，且转动轴（6）的另一端转动设置在角度微调外壳（5）内；位于所述角度微调外壳内的转动轴（6）上固定有从动锥齿轮（22）；与所述从动锥齿轮（22）相啮合的主动锥齿轮（21）固定在第二点击（20）的转动端上，且第二电机（20）固定在角度微调外壳（5）内。
6.根据权利要求5所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述第一电机（12）和第二电机（20）均为步进电机。
7.根据权利要求6所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述底座（1）的一侧还设有控制第一电机（12）和第二电机（20）工作的控制装置。
8.根据权利要求7所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述控制装置还控制第一液压缸（8）和第二液压缸（13）的工作。
9.根据权利要求7所述的腹腔镜用机械手，其特征在于，所述底座（1）的底部还设有多个便于移动的轮子（23）；所述轮子（23）为自锁万向轮。
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