发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明一方面的实施例提出了一种机械臂末端的手术器械装置,该手术器械装置使得医师在手术过程中操作灵活,手术器械与连接器之间连接结构简单,能够快速拆卸手术器械,且便于对手术器械装置进行消毒。
本发明另一方面的实施例提出了一种包括该机械臂和该手术器械装置的手术机器人。
根据本发明第一方面实施例的机械臂末端的手术器械装置,所述手术器械装置包括:手术器械、连接器和紧固件,所述连接器的一端具有用于与机械臂末端连接的连接结构,所述连接器的另一端与所述手术器械相连,所述手术器械包括壳体和手术器具,所述手术器具安装在所述壳体上,所述壳体上设有连接凸起,所述连接器包括罩体,所述罩体上设有连接槽,所述连接凸起配合在所述连接槽内且通过所述紧固件紧固在所述连接槽内以防止所述连接凸起从所述连接槽内脱出。
根据本发明实施例的机械臂末端的手术器械装置,通过在手术器械上设置连接凸起,在连接器上设置连接槽,并通过紧固件将连接凸起固定在连接槽内,使得手术器械和连接器之间的连接结构简单,能够快速拆卸手术器械,且通过将手术器具安装在壳体上,使得医师在手术过程中使用手术器具时操作更灵活,同时便于对手术器具、壳体和连接器进行消毒。
在一些实施例中,所述罩体包括筒状部,所述筒状部的横截面积从所述筒状部的底端向所述筒状部的顶端逐渐变小,所述罩体上用于与机械臂末端连接的连接结构设在所述筒状部的底端,所述筒状部的顶端设有沿所述筒状部的轴向延伸的夹臂,所述夹臂为多个且间隔设置,所述夹臂上设有卡槽,多个所述卡槽形成所述连接槽。
在一些实施例中,所述夹臂包括相对设置的第一板状夹臂和第二板状夹臂,所述第一板状夹臂上设有第一卡槽,所述第二板状夹臂上设有第二卡槽,所述第一卡槽和所述第二卡槽形成所述连接槽。
在一些实施例中,所述筒状部包括圆筒部和鸭嘴部,所述罩体上用于与机械臂末端连接的连接结构设在所述圆筒部的底端,所述鸭嘴部沿所述圆筒部的轴线延伸,所述第一板状夹臂的一端和所述第二板状夹臂的一端设在所述鸭嘴部上,所述第一板状夹臂的另一端和所述第二板状夹臂的另一端沿所述圆筒部的轴线方向远离所述鸭嘴部。
在一些实施例中,所述连接器还包括转接法兰,所述转接法兰设在所述圆筒部的内部,所述转接法兰上具有用于与机械臂末端相连的第一连接孔,所述圆筒部通过所述转接法兰与机械臂末端连接。
在一些实施例中,所述连接器还包括至少一个防脱件,所述鸭嘴部上设有与所述防脱件配合的防脱孔,所述转接法兰上还设有第二连接孔,所述防脱件的一端穿过所述防脱孔后可紧固在所述第二连接孔内,所述防脱件的另一端紧固在所述防脱孔内以使所述罩体和所述转接法兰连接。
在一些实施例中,所述连接器还包括密封圈,所述圆筒部的底端设有环槽,所述密封圈安装在所述环槽内以使所述连接器与机械臂末端之间密封。
在一些实施例中,所述连接器还包括弹性垫片,所述弹性垫片设在所述第一板状夹臂和所述第二板状夹臂之间。
在一些实施例中,所述壳体包括本体和柄,所述柄与所述本体相连以便所述壳体形成为枪状,所述罩体的轴线垂直于所述本体和柄形成的平面,所述柄与所述本体的相交处设有所述连接凸起,所述柄沿其长度方向的中心线的延长线穿过所述连接凸起。
根据本发明第二方面实施例的手术机器人包括机械臂和上述任一实施例所述的手术器械装置,所述手术器械装置为本发明任一项实施例中所述的手术器械装置。
根据本发明实施例的手术机器人,实现了机械臂和手术器械装置之间的侧位连接,能够为医师在手术过程中提供良好的视野,使得医师在手术过程中使用手术器具时操作更灵活。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1-7描述根据本发明实施例的机械臂末端的手术器械装置和手术机器人。
如图1-7所示,根据本发明实施例的机械臂末端的手术器械装置,手术器械装置包括手术器械10、连接器20和紧固件40,连接器20的一端(如图1中连接器20的左端)具有用于与机械臂30末端连接的连接结构,连接器20的另一端(如图1中连接器20的右端)与手术器械10相连。
手术器械10包括壳体12和手术器具11,手术器具11安装在壳体12上,壳体12上设有连接凸起13。如图2和图3所示,手术器具11的后端安装在壳体12上,手术器具11的前端远离壳体12,连接凸起13设置在壳体12的左侧面上,以便于医师在使用手术器械10时操作更灵活。
连接器20包括罩体21,罩体21上设有连接槽211,连接凸起13配合在连接槽211内且通过紧固件40紧固在连接槽211内以防止连接凸起13从连接槽211内脱出。优选地,连接槽211为燕尾槽,连接凸起13为燕尾凸起。
根据本发明实施例的机械臂末端的手术器械装置,通过在手术器械上设置连接凸起,在连接器上设置连接槽,并通过紧固件将连接凸起固定在连接槽内,使得手术器械和连接器之间的连接结构简单,能够快速拆卸手术器械,且通过将手术器具安装在壳体上,使得医师在手术过程中使用手术器具时操作更灵活,同时便于对手术器具、壳体和连接器进行消毒。
在一些实施例中,罩体21包括筒状部22,筒状部22的横截面积从筒状部22的底端向筒状部22的顶端逐渐变小,罩体21上用于与机械臂末端连接的连接结构设在筒状部22的底端,筒状部22的顶端设有沿筒状部22的轴向延伸的夹臂23,夹臂23为多个且间隔设置,夹臂23上设有卡槽,多个卡槽形成连接槽211。
如图4所示,筒状部22的顶端设有夹臂23,夹臂23至少为两个,且两个夹臂23相对设置,在两个夹臂23相对的侧面上均设有卡槽,两个卡槽形成连接槽211。筒状部22的横截面积从筒状部22的左端向筒状部22的右端逐渐变小,由此,连接器能够让出手术器械装置四周的视野空间,有利于医师进行手术。
在一些实施例中,夹臂23包括相对设置的第一板状夹臂231和第二板状夹臂232,第一板状夹臂231上设有第一卡槽241,第二板状夹臂232上设有第二卡槽242,第一卡槽241和第二卡槽242形成连接槽211。
如图5所示,第一板状夹臂231和第二板状夹臂232相对设置,且第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间具有间隙。第一板状夹臂231上设有第一卡槽241,第一卡槽241为V字形卡槽,第一卡槽241的开口朝向第二板状夹臂232。第二板状夹臂232上设有第二卡槽242,第二卡槽242为V字形卡槽,第二卡槽242的开口朝向第一板状夹臂231。第一卡槽241和第二卡槽242相对设置以围成连接槽211。
优选地,第一卡槽241的开口设在第一板状夹臂231的下侧面和第一板状夹臂231的右侧面上,且第一卡槽241沿垂直于图5所示的方向贯穿第一板状夹臂231。可以理解的是,第二板状夹臂232上第二卡槽242的结构与第一板状夹臂231第一卡槽241的结构一致。由此,连接槽211沿垂直于图5所示的方向贯穿第一板状夹臂231和第二板状夹臂232,这样,连接凸起13就可以从侧面插入连接槽中,便于连接凸起13和连接槽211的配合,使得连接凸起13的安装方式更简单,且第一板状夹臂231和第二板状夹臂232在夹紧时位移距离较小,延长了第一板状夹臂231和第二板状夹臂232的使用寿命。同时,也可以进一步地降低第一板状夹臂231和第二板状夹臂232的厚度,以提供更广的视野。
进一步地,第一板状夹臂231和第二板状夹臂232上均设有螺纹孔,紧固件40为紧固螺栓,紧固件40依次穿过第一板状夹臂231的螺纹孔和第二板状夹臂232的螺纹孔以使第一板状夹臂231和第二板状夹臂232的间隙变小,由此,通过紧固件将连接凸起紧固在连接槽内,结构简单,操作方便。
在一些实施例中,如图5-图7所示,筒状部22包括圆筒部221和鸭嘴部222,罩体21上用于与机械臂末端连接的连接结构位于圆筒部221的底端,鸭嘴部222沿圆筒部221的轴线(如图1中左右方向)延伸,第一板状夹臂231的一端(如图7中第一板状夹臂231的左端)和第二板状夹臂232的一端(如图7中第二板状夹臂232的左端)设在鸭嘴部222上,第一板状夹臂231的另一端(如图7中第一板状夹臂231的右端)和第二板状夹臂232的另一端(如图7中第二板状夹臂232的右端)沿圆筒部221的轴线方向远离鸭嘴部222。
如图5-图7所示,筒状部22包括圆筒部221和鸭嘴部222,鸭嘴部222的外周轮廓近似为长方体,鸭嘴部222的左端面和圆筒部221右端面相连。鸭嘴部222具有长度、宽度和厚度,如图5-6所示,鸭嘴部222的长度沿前后方向延伸,鸭嘴部222的长度方向的中心线与圆筒部221的直径重合,鸭嘴部222的宽度沿左右方向延伸,鸭嘴部222的厚度沿上下方向延伸,鸭嘴部222的长度尺寸大于鸭嘴部222的厚度尺寸,鸭嘴部222的长度尺寸大于鸭嘴部222的宽度尺寸,由此,进一步降低手术过程中罩体21对医师视野的阻挡。
在一些实施例中,连接器20还包括转接法兰25,转接法兰25设在圆筒部221的内部,转接法兰25上具有用于与机械臂末端相连的第一连接孔251,圆筒部221通过转接法兰25与机械臂末端连接。
如图1和图7所示,转接法兰25嵌入圆筒部221内并与圆筒部221连接,机械臂30的末端设有旋转法兰(未示出),转接法兰25上设有多个第一连接孔251,旋转法兰上设有和第一连接孔251对应的安装孔(未示出)。通过连接件依次连接第一连接孔251和安装孔,以将转接法兰25与旋转法兰相连,转接法兰25的右端面可与圆筒部221相连。由此,转接法兰25将罩体21连接到旋转法兰上,转接法兰25可以降低罩体21对旋转法兰的磨损。
在一些实施例中,连接器20还包括定位销254和至少一个防脱件26。转接法兰25上还设有第三连接孔253,罩体21的内部设有与定位销254配合的插口,当罩体21与转接法兰25相连时,首先将定位销254的一端安装在第三连接孔253内,定位销254的另一端指向罩体21的内部,罩体21内部的插口可套设在定位销254的另一端上以使罩体21和转接法兰25之间定位。
鸭嘴部222上设有与防脱件26配合的防脱孔261,转接法兰25上还设有第二连接孔252,防脱件26的一端(如图7中防脱件26的左端)穿过防脱孔261后可紧固在第二连接孔252内,防脱件26的另一端(如图7中防脱件26的右端)紧固在防脱孔261内以使罩体21和转接法兰25连接。
如图7所示,防脱件26为两个,防脱孔261为两个,两个防脱孔261设在鸭嘴部222上且位于夹臂23的前侧和后侧。优选地,防脱件26为双头螺栓,防脱件26的左端直径小于防脱件26的右端直径,防脱件26的左端穿过防脱孔261后可紧固在第二连接孔252内,防脱件26的右端可紧固在防脱孔261内,以使罩体21和转接法兰25固定相连。由此,防脱件26设置在台肩222上,从而避免防脱件26对医师视野的阻挡。
在一些实施例中,如图4所示,连接器20还包括密封圈27,圆筒部221的底端设有环槽271,密封圈27安装在环槽71内以使连接器20与机械臂30末端之间密封。
优选地,由于机械臂30体积较大,结构较复杂大,导致消毒不便。因此,使用消毒后的保护膜包覆机械臂30,再将转接法兰25和旋转法兰相连,密封圈27为环型密封圈27,密封圈27设在环槽271内并将保护膜压紧在机械臂30末端的端面上,实现了机械臂30末端与连接器20左端面的密封。同时避免了罩体21内部的细菌进入手术室中,降低了细菌污染手术室的风险。
在一些实施例中,连接器20还包括弹性垫片28,弹性垫片28设在第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间。
如图4和图5所示,第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间具有间隙,弹性垫片28可预先放置在该间隙内,紧固件可依次穿过第一板状夹臂231、弹性垫片28和第二板状夹臂232,弹性垫片可防止第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间的变形程度过大,对第一板状夹臂231和第二板状夹臂232造成损害。优选地,弹性垫片28还可以为U型弹性垫片。
在一些实施例中,壳体12包括本体121和柄122,柄122与本体121相连以便壳体12形成为枪状,罩体21的轴线垂直于本体121和柄122形成的平面(如图1中壳体12的左侧面),柄122与本体121的相交处设有连接凸起13,柄122沿其长度方向的中心线的延长线穿过连接凸起13。
优选地,壳体上还设有开关和电源接头,电源接头的前端和手术器具的后端相连,电源接头的后端用于连接电源,开关与柄相连,开关与电源接头相连以控制电源接头的连通,且开关设置在柄与医师的手指部对应的区域,以便于医师控制开关的闭合。
下面参考附图1描述根据本发明实施例的手术机器人。
根据本发明实施例的手术机器人包括机械臂和机械臂末端连接的手术器械装置。实现了机械臂和手术器械装置之间的侧位连接,能够为医师在手术过程中提供良好的视野,使得医师在手术过程中使用手术器具时操作更灵活。
下面参考附图1-图7描述根据本发明的一些具体示例性的手术机器人。
如图1-图7所示,根据本发明实施例的手术机器人包括机械臂和根据本发明实施例的手术器械装置。其中,手术器械装置包括手术器械10、连接器20和紧固件40。连接器20包括罩体21、筒状部22,夹臂23、防脱件26、转接法兰25、定位销254、密封圈27和弹性垫片28。
机械臂30的末端设有旋转法兰(未示出),转接法兰25上设有多个第一连接孔251,旋转法兰上设有和第一连接孔251对应的安装孔(未示出)。通过连接件依次连接第一连接孔251和安装孔,以将转接法兰25与旋转法兰相连。
罩体21设有环槽271,密封圈27安装在环槽271内,罩体21套设在转接法兰25上,密封圈27将保护膜压紧在机械臂30的右端面上。
转接法兰25上设有第三连接孔253,罩体21的内部设有与定位销254配合的插口,当罩体21与转接法兰25相连时,首先将定位销254的一端安装在第三连接孔253内,定位销254的另一端指向罩体21的内部,罩体21内部的插口可套设在定位销254的另一端上以使罩体21和转接法兰25之间定位。
罩体21还设有防脱孔261,转接法兰25上还设有第二连接孔252,防脱件26为双头螺栓,防脱件26的左端直径小于防脱件26的右端直径,防脱件26的左端穿过防脱孔261后可紧固在第二连接孔252内,防脱件26的右端可紧固在防脱孔261内,以使罩体21和转接法兰25固定相连。
筒状部22的横截面积从筒状部22的左端向筒状部22的右端逐渐变小,筒状部22的右端设有沿筒状部22的轴向延伸的夹臂23。
夹臂23包括相对设置的第一板状夹臂231和第二板状夹臂232,且第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间具有间隙。
第一板状夹臂231上设有第一卡槽241,第二板状夹臂232上设有第二卡槽242,第一卡槽241和第二卡槽242形成连接槽211。
第一卡槽241为V字形卡槽,第一卡槽241的开口朝向第二板状夹臂232。第二板状夹臂232上设有第二卡槽242,第二卡槽242为V字形卡槽,第二卡槽242的开口朝向第一板状夹臂231。第一卡槽241和第二卡槽242相对设置以围成连接槽211。
第一卡槽241的开口设在第一板状夹臂231的下侧面和第一板状夹臂231的右侧面上,且第一卡槽241沿垂直于图5所示的方向贯穿第一板状夹臂231。可以理解的是,第二板状夹臂232上第二卡槽242的结构与第一板状夹臂231第一卡槽241的结构一致。
第一板状夹臂231和第二板状夹臂232上均设有螺纹孔,紧固件40为紧固螺栓,紧固件40依次穿过第一板状夹臂231的螺纹孔和第二板状夹臂232的螺纹孔以使第一板状夹臂231和第二板状夹臂232的间隙变小。
弹性垫片28可预先放置第一板状夹臂231和第二板状夹臂232之间,紧固件可依次穿过第一板状夹臂231、弹性垫片28和第二板状夹臂232。
筒状部22包括圆筒部221和鸭嘴部222,罩体21上用于与机械臂末端连接的连接结构位于圆筒部221的底端,鸭嘴部222沿圆筒部221的轴线延伸,第一板状夹臂231的左端和第二板状夹臂232的左端设在鸭嘴部222上,第一板状夹臂231的右端和第二板状夹臂232的右端沿圆筒部221的轴线方向远离鸭嘴部222。
手术器械10包括手术器具11、壳体12、开关、电源接头和连接凸起13。
壳体12包括本体121和柄122,柄122与本体121相连以便壳体12形成为枪状。手术器具11的后端设在本体121的前端,手术器具11的前端沿前后方向远离本体121。连接凸起13设置在壳体12的左侧面上,罩体21的轴线垂直于壳体12的左侧面,柄122与本体121的相交处设有连接凸起13,柄122沿上下方向的中心线的延长线穿过连接凸起13。
电源接头的前端和手术器具的后端相连,电源接头的后端用于连接电源,开关与柄相连,开关与电源接头相连以控制电源接头的连通,且开关设置在柄与医师的手指部对应的区域。
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”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,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,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。