CN112472152A - 一种基于摆杆机构的活体取样钳 - Google Patents
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Abstract
本公开了一种基于摆杆机构的活体取样钳，包括手柄组件、传动组件、钳头组件及牵引钢丝，所述手柄组件包括指环、圆柱状导轨、上把手、下把手、滑环、外齿轮轴和内齿轮轴，所述传动组件包括弹簧管、一级平面摆杆机构、推杆和固定杆，所述一级平面摆杆机构包括第一驱动杆、第二驱动杆、第三驱动杆、第四驱动杆、第五驱动杆和摆动杆，本发明可以实现活体取样钳钳头的转动和摆动，并且由于安装把手的原因可以让医护人员方便把持；通过控制把手移动可以控制钳子的开合运动以及摆动，通过控制拉环的旋转可以将内外齿轮完全啮合从而控制钳子的旋转运动。
Description
技术领域
本发明涉及医用设备技术领域，更具体的说，尤其涉及一种基于摆杆机构的活体取样钳。
背景技术
目前，内窥镜检查作为一种辅助诊断方法已被广泛用于临床，取样钳通过内窥镜钳道进入病人体内夹取病变部位组织，再对夹出的组织进行病理分析以确诊病症。一般的临床操作是，在内窥镜的辅助下，取样钳通过内窥镜钳道进入人体，钳头对准病灶处，推动手柄滑块，钳口即可张开，接着靠近被取样组织，拉动手柄滑块，此时钳口即可合拢，向后拉动外管，取出取样钳；此外，取样钳在平时在使用中，也会夹持一些其他的医务设备进出人体。夹头的运动控制结构原理很简单，即为中央的钢丝拉动连杆结构，控制前方的夹头进行开闭。
但是传统活体取样钳在钳取组织时不易观察到病变组织，需要将取样钳调整至合适的角度才能钳取到病变组织。传统体取样钳插入身体管道之后，不易调整夹取的角度，操作不便，容易造成病人和医护人员的不适。另外，取样钳操作手柄部分较小，医护人员握住不太方便。
发明内容
本发明的目的在于解决传统活体取样钳使用时不易观察到病变组织以及不易调整角度的温度，提出了一种基于摆杆机构的活体取样钳，可以把持操作手柄的把手且也可以调整钳头的角度，便可以使医护人员方便舒适地握住，也可以使得取样钳的钳头达到合适的角度。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于摆杆机构的活体取样钳，包括手柄组件、传动组件、钳头组件及牵引钢丝，
所述手柄组件包括指环、圆柱状导轨、上把手、下把手、滑环、外齿轮轴和内齿轮轴，所述指环的结构为圆环形状，圆柱状导轨的一端开设有通孔，指环与内齿轮轴固定连接，内齿轮轴穿过圆柱状导轨上开设的通孔并设置在圆柱状导轨内部；所述滑环套装在圆柱状导轨上并能够沿着圆柱状导轨直线运动和绕着圆柱状导轨转动，上把手固定在圆柱状导轨靠近指环的一端，下把手固定在滑环上；所述外齿轮轴固定在滑环上，滑环内部设置有穿过滑环的通孔，牵引钢丝的一端穿过滑环上的通孔连接在外齿轮轴上，所述外齿轮轴上设置有外齿轮，内齿轮轴上设置有内齿轮，外齿轮轴上的外齿轮与内齿轮轴上的内齿轮相啮合，滑环在圆柱状导轨上直线移动时带动外齿轮轴靠近或远离内齿轮轴从而实现外齿轮轴与内齿轮轴的啮合与分离；
所述传动组件包括弹簧管、一级平面摆杆机构、推杆和固定杆，所述弹簧管的一端固定连接在手柄组件的圆柱状导轨的一端，弹簧管的另一端固定连接在一级平面摆杆机构的驱动端，通过弹簧管的变形和其他平面机构的传递关系来最终实现钳瓣的开合运动。
所述一级平面摆杆机构包括第一驱动杆、第二驱动杆、第三驱动杆、第四驱动杆、第五驱动杆和摆动杆，第一驱动杆一端连接弹簧管，第二驱动杆和第三驱动杆的一端铰接，第二驱动杆的另一端与第四驱动杆的一端铰接，第三驱动杆的另一端与第五驱动杆的一端铰接，所述第四驱动杆和第五驱动杆的中部均铰接在第一驱动杆的另一端；所述牵引钢丝连接第二驱动杆和第三驱动杆的铰接端；所述摆动杆的一端铰接在第五驱动杆的一端，摆动杆的另一端铰接在推杆上，所述推杆套装在固定管内，固定管的一端与第四驱动杆上，摆动杆在第五驱动杆的带动下运动时带动摆动杆的另一端和推杆组成的整体在固定管内直线运动；
进一步的，所述推杆为圆柱，一端连接一级平面摆杆机构的摆动杆，另一端连接钳头组件。
进一步的，所述固定杆整体为空心圆柱，一端与一级平面摆杆机构的摆动杆通过铰孔铰接，固定杆中间安装推杆且二者为间隙配合，能够实现推杆在固定杆中往复移动。
进一步的，所述钳头组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第一钳瓣和第二钳瓣，所述第二连杆与固定杆固定连接，第二连杆的中部设置有通孔，传动组件的推杆一端与第一连杆的一端固定连接，第一连杆穿过第二连杆中部的通孔，所述第一连杆的另一端同时与第五连杆和第六连杆的一端铰接，所述第五连杆的另一端铰接在第三连杆的一端，所述第六连杆的另一端铰接在第四连杆的一端，所述第三连杆和第四连杆的另一端分别铰接在第二连杆的两端；所述第一钳瓣固定在第三连杆上，第二钳瓣固定在第四连杆上，第一连杆在传动组件的推杆带动下沿着第二连杆中部的通孔前后运动，带动第五连杆和第六连杆与第一连杆的铰接端前后运动，从而带动第三连杆和第四连杆的摆动，进而带动第一钳瓣和第二钳瓣的开合。
本发明的有益效果在于：
1、本发明可以实现活体取样钳钳头的转动和摆动，并且由于安装把手的原因可以让医护人员方便把持。
2、本发明通过控制把手移动可以控制钳子的开合运动以及摆动，通过控制拉环的旋转可以将内外齿轮完全啮合从而控制钳子的旋转运动。
3、医护人员在使用时，一手把持把手控制摆动及开合，一手旋转拉环控制转动，这样的操作不仅能让操作变得更加的方便，也能让活体取样钳的钳子变得更加灵活、精准。
4、本发明结构简单和操作方便，能大大降低医护人员操作时间和病人的检查时间，适合临床推广。
附图说明
图1是本发明一种基于摆杆机构的活体取样钳的整体结构示意图。
图2是本发明手柄组件结构示意图。
图3是本发明传动组件结构示意图。
图4是本发明钳头组件结构示意图。
图中，1-手柄组件、11-指环、12-导轨、13-上把手、14-下把手、15-滑环、16-外齿轮轴、17-内齿轮轴、2-传动组件、21-弹簧管、22-一级平面摆杆机构、221-第二驱动杆、222-第三驱动杆、223-摆动杆、224-铰孔、225-第四驱动杆、226-第一驱动杆、227-第五驱动杆、23-固定杆、24-推杆、3-钳头组件、31-第一连杆、32-第二连杆、33-第一钳瓣、34-第二钳瓣、35-第三连杆、36-第四连杆、37-第五连杆、38-第六连杆、4-牵引钢丝。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施方式仅用于说明本发明，并不限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“底部”、“中间”等仅代表该术语在常规使用状态下的方位，而不应该视为对该术语的限制。
在本发明中，除非有明确的规定与限定，术语“连接”、“设置”、“设有”、“固连”等术语应作广义的理解。例如，可以是机械连接；可以是可拆卸连接；可以是直接相连接等，除非有明确的规定。对于本领域的技术人员而言，上述术语在本发明中的含义可根据具体情况来理解。
如图1～4所示，一种基于摆杆机构的活体取样钳，包括手柄组件1、传动组件、钳头组件3及牵引钢丝4，
手柄组件1包括指环11、圆柱状导轨12、上把手13、下把手、滑环、外齿轮轴和内齿轮轴，所述指环11的结构为圆环形状，圆柱状导轨12的一端开设有通孔，指环11与内齿轮轴固定连接，内齿轮轴穿过圆柱状导轨12上开设的通孔并设置在圆柱状导轨12内部；所述滑环套装在圆柱状导轨12上并能够沿着圆柱状导轨12直线运动和绕着圆柱状导轨12转动，上把手13固定在圆柱状导轨12靠近指环11的一端，下把手固定在滑环上；所述外齿轮轴固定在滑环上，滑环内部设置有穿过滑环的通孔，牵引钢丝4的一端穿过滑环上的通孔连接在外齿轮轴上，所述外齿轮轴上设置有外齿轮，内齿轮轴上设置有内齿轮，外齿轮轴上的外齿轮与内齿轮轴上的内齿轮相啮合，滑环在圆柱状导轨12上直线移动时带动外齿轮轴靠近或远离内齿轮轴从而实现外齿轮轴与内齿轮轴的啮合与分离；
传动组件包括弹簧管、一级平面摆杆机构22、推杆24和固定杆23，所述弹簧管的一端固定连接在手柄组件1的圆柱状导轨12的一端，弹簧管的另一端固定连接在一级平面摆杆机构22的驱动端，通过弹簧管的变形和其他平面机构的传递关系来最终实现钳瓣的开合运动。
一级平面摆杆机构22包括第一驱动杆226、第二驱动杆221、第二驱动杆222、第四驱动杆225、第五驱动杆和摆动杆223，第一驱动杆226一端连接弹簧管，第二驱动杆221和第二驱动杆222的一端铰接，第二驱动杆221的另一端与第四驱动杆225的一端铰接，第二驱动杆222的另一端与第五驱动杆的一端铰接，所述第四驱动杆225和第五驱动杆的中部均铰接在第一驱动杆226的另一端；所述牵引钢丝4连接第二驱动杆221和第二驱动杆222的铰接端；所述摆动杆223的一端铰接在第五驱动杆的一端，摆动杆223的另一端铰接在推杆24上，所述推杆24套装在固定管内，固定管的一端与第四驱动杆225上，摆动杆223在第五驱动杆的带动下运动时带动摆动杆223的另一端和推杆24组成的整体在固定管内直线运动；
推杆24为圆柱，一端连接一级平面摆杆机构22的摆动杆223，另一端连接钳头组件3。
固定杆23整体为空心圆柱，一端与一级平面摆杆机构22的摆动杆223通过铰孔224铰接，固定杆23中间安装推杆24且二者为间隙配合，能够实现推杆24在固定杆23中往复移动。
钳头组件3包括第一连杆31、第二连杆32、第三连杆35、第四连杆36、第五连杆37、第六连杆38、第一钳瓣33和第二钳瓣34，所述第二连杆32与固定杆23固定连接，第二连杆32的中部设置有通孔，传动组件的推杆24一端与第一连杆31的一端固定连接，第一连杆31穿过第二连杆32中部的通孔，所述第一连杆31的另一端同时与第五连杆37和第六连杆38的一端铰接，所述第五连杆37的另一端铰接在第三连杆35的一端，所述第六连杆38的另一端铰接在第四连杆36的一端，所述第三连杆35和第四连杆36的另一端分别铰接在第二连杆32的两端；所述第一钳瓣33固定在第三连杆35上，第二钳瓣34固定在第四连杆36上，第一连杆31在传动组件的推杆24带动下沿着第二连杆32中部的通孔前后运动，带动第五连杆37和第六连杆38与第一连杆31的铰接端前后运动，从而带动第三连杆35和第四连杆36的摆动，进而带动第一钳瓣33和第二钳瓣34的开合。
具体详细实施方式：
钳头转动：医护人员通过旋转移动手柄组件1上的下把手14，将外齿轮轴16旋转上升达到能够和内齿轮轴17啮合，然后旋转下把手14通过齿轮机构可以带动牵引钢丝4的转动，因为牵引钢丝4连接在传动组件2上，传动组件2可以视作一个整体，在旋转力的作用下，传动组件2可以实现旋转，而钳头组件3可以视作一个整体，其驱动部分与传动组件的推杆24连接，旋转力通过传动组件2传递到推杆24，最终推杆24将旋转里传递到整个钳头组件3，可以实现钳头组件3的转动。
钳头摆动；当医护人员将内外齿轮轴对齐且完整啮合之后，通过上下移动手柄组件1上的下把手14，手柄组件1的外齿轮轴16在内齿轮轴17可以移动，带动固定连接在外齿轮轴16底部的牵引钢丝4，使牵引钢丝4具有拉伸的动作，牵引钢丝4穿过传动组件中的弹簧管21、并连接到一级平面摆杆机构22的第一驱动杆226，当牵引钢丝4拉伸时，带动一级平面摆杆机构22的驱动端，由于弹簧管21一端固定连接在手柄组件1的底端，另一端固定连接在一级平面摆杆机构22的驱动端，当牵引钢丝4拉伸，带动弹簧管21的收缩，从而令整个机构产生回弹能力，由于一级平面摆杆机构22包括第一驱动杆226、第二驱动杆221、第二驱动杆222、第四驱动杆225、第五驱动杆和摆动杆223，第一驱动杆226一端连接牵引钢丝4，另一端与其他杆件铰接，通过杆件之间的铰接运动带动摆动杆223的摆动，摆动杆223的另一端铰接在推杆24上，推杆24套在固定管23内，固定管23的一端与钳头组件3固定连接，从而实现推杆24带动钳头组件3运动，钳头组件3由第一连杆31、第二连杆32、第三连杆35、第四连杆36、第五连杆37、第六连杆38、第一钳瓣33和第二钳瓣34组成，传动组件的推杆24一端与第一连杆31的一端固定连接，第一连杆31穿过第二连杆32中部的通孔，第一连杆31的另一端同时与第五连杆37和第六连杆38的一端铰接，第五连杆37的另一端铰接在第三连杆35的一端，第六连杆38的另一端铰接在第四连杆36的一端，第三连杆35和第四连杆36的另一端分别铰接在第二连杆32的两端；第一钳瓣33固定在第三连杆35上，第二钳瓣34固定在第四连杆36上，第一连杆31在传动组件的推杆24带动下沿着第二连杆32中部的通孔前后运动，带动第五连杆37和第六连杆38与第一连杆31的铰接端前后运动，从而带动第三连杆35和第四连杆36的摆动，并且也可以带动第一钳瓣33和第二钳瓣34的开合。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于摆杆机构的活体取样钳，其特征在于：包括手柄组件(1)、传动组件、钳头组件(3)及牵引钢丝(4)，
所述手柄组件(1)包括指环(11)、圆柱状导轨(12)、上把手(13)、下把手、滑环、外齿轮轴和内齿轮轴，所述指环(11)的结构为圆环形状，圆柱状导轨(12)的一端开设有通孔，指环(11)与内齿轮轴固定连接，内齿轮轴穿过圆柱状导轨(12)上开设的通孔并设置在圆柱状导轨(12)内部；所述滑环套装在圆柱状导轨(12)上并能够沿着圆柱状导轨(12)直线运动和绕着圆柱状导轨(12)转动，上把手(13)固定在圆柱状导轨(12)靠近指环(11)的一端，下把手固定在滑环上；所述外齿轮轴固定在滑环上，滑环内部设置有穿过滑环的通孔，牵引钢丝(4)的一端穿过滑环上的通孔连接在外齿轮轴上，所述外齿轮轴上设置有外齿轮，内齿轮轴上设置有内齿轮，外齿轮轴上的外齿轮与内齿轮轴上的内齿轮相啮合，滑环在圆柱状导轨(12)上直线移动时带动外齿轮轴靠近或远离内齿轮轴从而实现外齿轮轴与内齿轮轴的啮合与分离；
所述传动组件包括弹簧管、一级平面摆杆机构(22)、推杆(24)和固定杆(23)，所述弹簧管的一端固定连接在手柄组件(1)的圆柱状导轨(12)的一端，弹簧管的另一端固定连接在一级平面摆杆机构(22)的驱动端，通过弹簧管的变形和其他平面机构的传递关系来最终实现钳瓣的开合运动。
所述一级平面摆杆机构(22)包括第一驱动杆(226)、第二驱动杆(221)、第二驱动杆(222)、第四驱动杆(225)、第五驱动杆(227)和摆动杆(223)，第一驱动杆(226)一端连接弹簧管，第二驱动杆(221)和第二驱动杆(222)的一端铰接，第二驱动杆(221)的另一端与第四驱动杆(225)的一端铰接，第二驱动杆(222)的另一端与第五驱动杆(227)的一端铰接，所述第四驱动杆(225)和第五驱动杆(227)的中部均铰接在第一驱动杆(226)的另一端；所述牵引钢丝(4)连接第二驱动杆(221)和第二驱动杆(222)的铰接端；所述摆动杆(223)的一端铰接在第五驱动杆(227)的一端，摆动杆(223)的另一端铰接在推杆(24)上，所述推杆(24)套装在固定管内，固定管的一端与第四驱动杆(225)上，摆动杆(223)在第五驱动杆(227)的带动下运动时带动摆动杆(223)的另一端和推杆(24)组成的整体在固定管内直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种基于摆杆机构的活体取样钳，其特征在于：所述推杆(24)为圆柱，一端连接一级平面摆杆机构(22)的摆动杆(223)，另一端连接钳头组件(3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于摆杆机构的活体取样钳，其特征在于：所述固定杆(23)整体为空心圆柱，一端与一级平面摆杆机构(22)的摆动杆(223)通过铰孔(224)铰接，固定杆(23)中间安装推杆(24)且二者为间隙配合，能够实现推杆(24)在固定杆(23)中往复移动。
4.根据权利要求1所述的一种基于摆杆机构的活体取样钳，其特征在于：所述钳头组件(3)包括第一连杆(31)、第二连杆(32)、第三连杆(35)、第四连杆(36)、第五连杆(37)、第六连杆(38)、第一钳瓣(33)和第二钳瓣(34)，所述第二连杆(32)与固定杆(23)固定连接，第二连杆(32)的中部设置有通孔，传动组件的推杆(24)一端与第一连杆(31)的一端固定连接，第一连杆(31)穿过第二连杆(32)中部的通孔，所述第一连杆(31)的另一端同时与第五连杆(37)和第六连杆(38)的一端铰接，所述第五连杆(37)的另一端铰接在第三连杆(35)的一端，所述第六连杆(38)的另一端铰接在第四连杆(36)的一端，所述第三连杆(35)和第四连杆(36)的另一端分别铰接在第二连杆(32)的两端；所述第一钳瓣(33)固定在第三连杆(35)上，第二钳瓣(34)固定在第四连杆(36)上，第一连杆(31)在传动组件的推杆(24)带动下沿着第二连杆(32)中部的通孔前后运动，带动第五连杆(37)和第六连杆(38)与第一连杆(31)的铰接端前后运动，从而带动第三连杆(35)和第四连杆(36)的摆动，进而带动第一钳瓣(33)和第二钳瓣(34)的开合。
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