CN113288433B - 一种适用于机器人手术的器械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于机器人手术的器械，包括弹力测定装置和中央控制器，所述弹力测定装置包括第一连接杆，所述第一连接杆的远端固定连接有第一套管。本发明通过设置压力传感器，能够测量夹取钳的组织的压力和连接杆对组织的牵拉力，并把数据传输至中央控制器，中央控制器将数据处理并传输至显示器上进行显示，并与事先预存的数据进行对比，如传输的数据在预先存储的数据值之间，则正常运行，如接受的数据高于事先预存的数据值，则中央控制器会控制警示器进行警示，且控制机器人暂停中止运转，待术者确认后再运转，以防止因压力过大，导致术中组织不小心被撕裂，从而增加了机器人手术中的安全性。

Description

一种适用于机器人手术的器械

技术领域

本发明涉及于机器人手术技术领域，具体为一种适用于机器人手术的器械。

背景技术

机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用，外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。

目前机器人手术发展迅猛，在不久的未来讲成为主流手术方式之一，但是在手术中感觉不到力的反馈，感觉不到力度是否足够，导致术中组织常常不小心被撕裂，从而增加了手术的难度，这也是机器人手术的主要缺陷之一，因此需要一种适用于机器人手术的器械来满足使用者的需求，该适用于机器人手术的器械具备在手术中可对力度进行检测，并可将力量数字化显示出来，避免没有力反馈的情况下用力过度将组织撕裂，从而造成不必要的损伤。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对上述背景技术或现有技术中存在的诸多缺陷与不足，对此进行了改进和创新，目的在于提供一种适用于机器人手术的器械，为解决上述问题并达到上述发明目的，本发明通过以下设计结构及技术方案来实现：

一种适用于机器人手术的器械，包括弹力测定装置和中央控制器，所述弹力测定装置包括第一连接杆，所述第一连接杆的远端固定连接有第一套管，所述第一套管的远端活动连接有第二套管，所述第二套管的远端固定连接有第二连接杆，所述弹力测定装置的两侧分别与第一连接杆和第二连接杆固定连接，所述第二连接杆的远端活动连接有夹取钳，所述夹取钳的内壁固定连接有两个压力传感器，所述第一连接杆和第二连接杆相对的一侧均固定连接有四个固定杆，两个固定杆相对的一侧均固定连接有固定环，所述固定环的表面套设有套环，两个套环相对的一侧均固定连接有安装杆，所述安装杆远离套环的一侧固定连接有形变检测环，两个形变检测环相对的一侧之间固定连接有限位杆，所述套环的内部固定连接有卡扣组件，所述套环的内部开设有与卡扣组件配合使用的卡槽，所述形变检测环靠近套环的一侧固定连接有拉力传感器，所述拉力传感器靠近套环的一侧与套环固定连接，所述第一套管的内壁固定连接有伸缩管，所述伸缩管的前侧和后侧均固定连接有转轴，所述第一套管和第二套管的连接处通过转轴转动连接；

所述中央控制器的输出端分别单向电性连接有显示器、机器人和警示器，所述中央控制器的输出端与压力传感器双向电性连接，所述中央控制器的输入端双向电性连接有存储模块。

作为本发明优选的，所述卡扣组件包括复位弹簧，所述复位弹簧靠近套环内壁的一侧与套环的内壁固定连接，所述复位弹簧远离套环内壁的一侧固定连接有活动板，所述活动板远离复位弹簧的一侧固定连接有与卡槽配合使用的卡板。

作为本发明优选的，所述套环的内壁开设有两个滑槽，所述滑槽的内壁活动连接有滑块，所述滑块靠近活动板的一侧与活动板固定连接，所述套环靠近卡板的一侧开设有与卡板配合使用的活动孔。

作为本发明优选的，所述活动板的表面固定连接有传动杆，所述套环的表面开设有与传动杆配合使用的传动槽，所述传动杆远离活动板的一侧穿过传动槽并延伸至套环的外侧固定连接有滑钮。

作为本发明优选的，所述第一套管和第二套管的表面均固定连接有四个支撑杆，所述支撑杆靠近限位杆的一侧固定连接有限位块，所述限位杆靠近限位块的一侧开设有与限位块配合使用的限位槽。

作为本发明优选的，所述第二连接杆的右侧固定连接有螺纹盘，所述螺纹盘的表面套有与夹取钳配合使用的防护壳，所述防护壳的内部开设有与螺纹盘配合使用的螺纹槽，所述防护壳的右侧固定连接与把手。

作为本发明优选的，所述固定杆远离固定环的一侧固定连接有固定盘，两个固定盘相反的一侧均通过固定螺栓与第一连接杆和第二连接杆固定连接，且固定螺栓的数量为若干个。

作为本发明优选的，所述第一套管和第二套管的内壁之间固定连接有弹性密封环，所述套环的底部为开口状，所述形变检测环具备可伸缩性。

作为本发明优选的，所述弹力测定装置又包括弹力检测器、固定件、活动件和连接件，所述弹力检测器为中空状，所述弹力检测器靠近第一连接杆的一侧与第一连接杆固定连接，所述弹力检测器远离第一连接杆的一侧与第二连接杆固定连接，所述固定件的左侧与螺纹盘固定连接，所述活动件靠近固定件的一侧与固定件转动连接，所述活动件靠近连接件的一侧与连接件转动连接，所述连接件的右侧与夹取钳固定连接。

本发明有益效果：

本发明通过设置压力传感器，能够对夹取钳之间的力度进行检测，并把检测的数据传输至中央控制器，中央控制器把接受的数据传输至显示器上进行显示，并与事先预存的数据进行对比，如传输的数据在预先存储的数据值之间，则压力正常，如传输来的压力数据高于事先预存的数据值，则中央控制器会控制警示器进行警示，且控制机器人中止运转，防止因压力过大，导致术中组织不小心被撕裂，从而增加了机器人手术中的安全性，通过形变检测环，能够测出第一连接杆和第二连接杆之间形变从而测出钳子对组织的拉力大小，通过卡扣组件，卡扣组件实现了对套环与固定环之间进行限位的作用，防止了套环与固定环之间的脱离，且通过卡扣组件，也方便了形变检测环的安装限位，通过拉力传感器，能够检测出第一套管和第二套管之间的拉力，并将检测出的拉力通过显示器显示出来，方便了使用者的查看，通过限位杆、限位块、限位槽和支撑杆的配合使用，有效的实现了对第一套管和第二套管之间进行限位的作用，防止了第一套管和第二套管之间发生的形变过大，导致弹力检测环的损坏。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图；

图2是本发明提供的局部结构立体图

图3是本发明提供的固定环和安装杆的立体图；

图4是本发明提供的第一套管和第二套管的拉伸示意图；

图5是本发明提供的第二连接杆和防护壳的连接示意图；

图6是本发明提供的防护壳的立体图；

图7是本发明提供的限位杆和支撑杆的连接示意图；

图8是本发明提供的局部结构的剖解图；

图9是本发明提供的系统示意图；

图10是本发明提供的第一连接杆和第二连接杆的弯曲示意图；

图11是本发明提供的局部结构的立体图；

图12是本发明提供的形变检测环和拉力传感器的连接立体图；

图13是本发明提供的弹力测定装置的另一种形态图。

图中：1、第一连接杆；2、卡扣组件；201、卡板；202、活动板；203、复位弹簧；3、第一套管；4、第二套管；5、第二连接杆；6、螺纹盘；7、夹取钳；8、形变检测环；9、限位杆；10、固定盘；11、固定杆；12、固定环；13、套环；14、安装杆；15、活动孔；16、滑钮；17、传动槽；18、弹性密封环；19、防护壳；20、把手；21、螺纹槽；22、限位块；23、限位槽；24、卡槽；25、滑块；26、传动杆；27、滑槽；28、机器人；29、显示器；30、中央控制器；31、存储模块；32、压力传感器；33、警示器；34、支撑杆；35、转轴；36、拉力传感器；37、伸缩管；38、弹力测定装置；39、弹力检测器；40、活动件；41、固定件；42、连接件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至13所示，本发明实施例提供的一种适用于机器人手术的器械，包括弹力测定装置38和中央控制器30，弹力测定装置38包括第一连接杆1，第一连接杆1的远端固定连接有第一套管3，第一套管3的远端活动连接有第二套管4，第二套管4的远端固定连接有第二连接杆5，弹力测定装置38的两侧分别与第一连接杆1和第二连接杆5固定连接，第二连接杆5的远端活动连接有夹取钳7，夹取钳7的内壁固定连接有两个压力传感器32，第一连接杆1和第二连接杆5相对的一侧均固定连接有四个固定杆11，两个固定杆11相对的一侧均固定连接有固定环12，固定环12的表面套设有套环13，两个套环13相对的一侧均固定连接有安装杆14，安装杆14远离套环13的一侧固定连接有形变检测环8，两个形变检测环8相对的一侧之间固定连接有限位杆9，套环13的内部固定连接有卡扣组件2，套环13的内部开设有与卡扣组件2配合使用的卡槽24，形变检测环8靠近套环13的一侧固定连接有拉力传感器36，拉力传感器36靠近套环13的一侧与套环13固定连接，第一套管3的内壁固定连接有伸缩管37，伸缩管37的前侧和后侧均固定连接有转轴35，第一套管3和第二套管4的连接处通过转轴35转动连接；

中央控制器30的输出端分别单向电性连接有显示器29、机器人28和警示器33，中央控制器30的输出端与压力传感器32双向电性连接，中央控制器30的输入端双向电性连接有存储模块31。

参考图8，卡扣组件2包括复位弹簧203，复位弹簧203靠近套环13内壁的一侧与套环13的内壁固定连接，复位弹簧203远离套环13内壁的一侧固定连接有活动板202，活动板202远离复位弹簧203的一侧固定连接有与卡槽24配合使用的卡板201。

采用上述方案：通过设置卡扣组件2，当卡扣组件2中的卡板201运动至卡槽24的内腔时，有效的实现了对套环13进行限位的作用，防止了套环13与固定环12的分离，进而方便了形变检测环8的安装，且当卡扣组件2中的卡板201运动出卡槽24的内腔时，方便了固定环12与套环13之间的拆卸，从而方便了使用者对形变检测环8的拆装。

参考图8，套环13的内壁开设有两个滑槽27，滑槽27的内壁活动连接有滑块25，滑块25靠近活动板202的一侧与活动板202固定连接，套环13靠近卡板201的一侧开设有与卡板201配合使用的活动孔15。

采用上述方案：通过设置滑块25和滑槽27的配合使用，滑块25在滑槽27的内部进行滑动，从而增加了活动板202移动的稳定性，且实现了对活动板202进行限位的作用，保证活动板202带动卡板201的移动轨迹不会发生偏斜，通过设置活动孔15，卡板201在活动孔15的内部进行滑动，从而增加了卡板201移动的流畅性。

参考图3和图8，活动板202的表面固定连接有传动杆26，套环13的表面开设有与传动杆26配合使用的传动槽17，传动杆26远离活动板202的一侧穿过传动槽17并延伸至套环13的外侧固定连接有滑钮16。

采用上述方案：通过设置传动杆26和滑钮16的配合使用，方便了使用者在套环13的外部控制卡扣组件2的移动，实现了传动的作用，通过设置传动槽17，传动杆26在传动槽17的内部进行滑动，从而方便了传动杆26的移动，且实现了对传动杆26进行限位的作用。

参考图1和图7，第一套管3和第二套管4的表面均固定连接有四个支撑杆34，支撑杆34靠近限位杆9的一侧固定连接有限位块22，限位杆9靠近限位块22的一侧开设有与限位块22配合使用的限位槽23。

采用上述方案：通过设置支撑杆34、限位块22和限位槽23的配合使用，当第一连接杆1和第二连接杆5之间进行拉伸时，会带动第一套管3和第二套管4的移动，第一套管3和第二套管4会带动支撑杆34进行移动，支撑杆34带动限位块22在限位槽23的内部进行滑动，第一套管3和第二套管4之间拉动的长度和侧弯变形的角度都能检测出拉力的大小，从而测出对组织拉力的大小，支撑杆34、限位块22和限位槽23的配合使用，当第一套管3与第二套管4之间拉伸时，能够带动支撑杆34的移动，支撑杆34移动能够带动限位块22在限位槽23的内部进行滑动，且限位槽23开设的距离有限，因此限位块22在限位槽23的内部滑动的距离有限，从而对第一套管3和第二套管4之间拉伸的距离进行限位，实现了对第一套管3和第二套管4之间变形的长度和角度实现了限位的作用，使二者之间发生的形变只能很轻微，即使是在较大的拉力下，因此防止了因形变过大，用力过度将组织撕裂。

参考图1、图5和图6，第二连接杆5的右侧固定连接有螺纹盘6，螺纹盘6的表面套有与夹取钳7配合使用的防护壳19，防护壳19的内部开设有与螺纹盘6配合使用的螺纹槽21，防护壳19的右侧固定连接与把手20。

采用上述方案：通过设置防护壳19，防护壳19通过内部的螺纹槽21旋转至螺纹盘6的表面，实现了对防护壳19的安装，当夹取钳7不用时，防护壳19实现了对夹取钳7的防护，通过把手20，方便了使用者对防护壳19的便捷拆装。

参考图1和图2，固定杆11远离固定环12的一侧固定连接有固定盘10，两个固定盘10相反的一侧均通过固定螺栓与第一连接杆1和第二连接杆5固定连接，且固定螺栓的数量为若干个。

采用上述方案：通过设置固定盘10和固定螺栓的配合使用，方便了把固定杆11装至在第一连接杆1和第二连接杆5相对的一侧，多个固定螺栓，增加了固定杆11安装后的稳定性。

参考图2和图4，第一套管3和第二套管4的内壁之间固定连接有弹性密封环18，套环13的底部为开口状，形变检测环8具备可伸缩性。

采用上述方案：通过设置弹性密封环18，方便了第一套管3和第二套管4之间的拉伸形变，且实现了对二者之间进行密封的作用。

参考图13，弹力测定装置38又包括弹力检测器39、固定件41、活动件40和连接件42，弹力检测器39为中空状，弹力检测器39靠近第一连接杆1的一侧与第一连接杆1固定连接，弹力检测器39远离第一连接杆1的一侧与第二连接杆5固定连接，固定件41的左侧与螺纹盘6固定连接，活动件40靠近固定件41的一侧与固定件41转动连接，活动件40靠近连接件42的一侧与连接件42转动连接，连接件42的右侧与夹取钳7固定连接。

采用上述方案：通过设置弹力测定装置38的另一种使用形态，这里的弹力检测器39为中空，可保证内部的传动装置运作和通行，同时该弹力检测器39可向任意方向发生形变，从而通过形变度能够测出弹力。

本发明的工作原理：

在使用时，使用者实现在存储模块31中存储相对应的压力数据值，夹取钳7在使用时，通过压力传感器32测量夹取钳7之间的力度，并把测量后相对应的数据传输至中央控制器30，经过中央控制器30把传输来的相关数据与存储模块31中的数据进行对比，且把相关的压力数据传输至显示器29中进行显示，当对比后压力值过大时，中央控制器30会控制警报器进行警报，且控制机器人28停止运转，防止了组织由于力度过大导致撕裂，且当第一连接杆1和第二连接杆5之间拉伸时，第一连接杆1和第二连接杆5带动第一套管3和第二套管4的移动，第一套管3和第二套管4的移动会带动固定盘10的移动，固定盘10通过固定杆11带动固定环12的移动，固定环12和套环13带动安装杆14的移动，安装杆14带动形变检测环8拉动，形变检测环8带动拉力传感器36进行拉动，拉力传感器36把相对应的拉力，通过中央控制器30传输至显示器29进行显示，方便了使用者进行查看，且第一连接杆1和第二连接杆5的移动会带动第一套管3和第二套管4的移动，第一套管3和第二套管4通过支撑杆34带动限位块22在限位槽23的内部进行滑动，且限位槽23实现了对限位块22进行限位的作用，使第一连接杆1和第二连接杆5之间的拉伸形变长度和角度只能保证在一定的范围之内，使该适用于机器人手术的器械发生的形变只能很轻微，即使是在较大的拉力下，因此防止了因形变过大，用力过度将组织撕裂，实现了对使用者进行防护的作用。

综上所述：该适用于机器人手术的器械，通过设置压力传感器32，能够对夹取钳7之间的力度进行检测，并把检测的数据传输至中央控制器30，中央控制器30把接受的数据传输至显示器29上进行显示，并与事先预存的数据进行对比，如传输的数据在预先存储的数据值之间，则压力正常，如传输来的压力数据高于事先预存的数据值，则中央控制器30会控制警示器33进行警示，且控制机器人28停止运转，防止因压力过大，导致术中组织不小心被撕裂，从而增加了机器人28手术中的安全性，通过形变检测环8，能够测出第一连接杆1和第二连接杆5之间拉力的大小，通过卡扣组件2，卡扣组件2实现了对套环13与固定环12之间进行限位的作用，防止了套环13与固定环12之间的脱离，且通过卡扣组件2，也方便了形变检测环8的安装限位，解决了现有的机器人手术的器械手术中感觉不到力的反馈，感觉不到力度是否足够，导致术中组织常常不小心被撕裂，从而增加了手术的难度的问题，该适用于机器人手术的器械，具备在手术中可对力度进行检测，并可将力量数字化显示出来，避免没有力反馈的情况下用力过度将组织撕裂，从而造成不必要损伤的优点，值得推广。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种适用于机器人手术的器械，包括弹力测定装置(38)和中央控制器(30)，其特征在于：所述弹力测定装置(38)包括第一连接杆(1)，所述第一连接杆(1)的远端固定连接有第一套管(3)，所述第一套管(3)的远端活动连接有第二套管(4)，所述第二套管(4)的远端固定连接有第二连接杆(5)，所述弹力测定装置(38)的两侧分别与第一连接杆(1)和第二连接杆(5)固定连接，所述第二连接杆(5)的远端活动连接有夹取钳(7)，所述夹取钳(7)的内壁固定连接有两个压力传感器(32)，所述第一连接杆(1)和第二连接杆(5)相对的一侧均固定连接有四个固定杆(11)，两个固定杆(11)相对的一侧均固定连接有固定环(12)，所述固定环(12)的表面套设有套环(13)，两个套环(13)相对的一侧均固定连接有安装杆(14)，所述安装杆(14)远离套环(13)的一侧固定连接有形变检测环(8)，两个形变检测环(8)相对的一侧之间固定连接有限位杆(9)，所述套环(13)的内部固定连接有卡扣组件(2)，所述套环(13)的内部开设有与卡扣组件(2)配合使用的卡槽(24)，所述形变检测环(8)靠近套环(13)的一侧固定连接有拉力传感器(36)，所述拉力传感器(36)靠近套环(13)的一侧与套环(13)固定连接，所述第一套管(3)的内壁固定连接有伸缩管(37)，所述伸缩管(37)的前侧和后侧均固定连接有转轴(35)，所述第一套管(3)和第二套管(4)的连接处通过转轴(35)转动连接；

所述中央控制器(30)的输出端分别单向电性连接有显示器(29)、机器人(28)和警示器(33)，所述中央控制器(30)的输出端与压力传感器(32)双向电性连接，所述中央控制器(30)的输入端双向电性连接有存储模块(31)；

所述第一套管(3)和第二套管(4)的表面均固定连接有四个支撑杆(34)，所述支撑杆(34)靠近限位杆(9)的一侧固定连接有限位块(22)，所述限位杆(9)靠近限位块(22)的一侧开设有与限位块(22)配合使用的限位槽(23)。

2.如权利要求1所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述卡扣组件(2)包括复位弹簧(203)，所述复位弹簧(203)靠近套环(13)内壁的一侧与套环(13)的内壁固定连接，所述复位弹簧(203)远离套环(13)内壁的一侧固定连接有活动板(202)，所述活动板(202)远离复位弹簧(203)的一侧固定连接有与卡槽(24)配合使用的卡板(201)。

3.如权利要求2所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述套环(13)的内壁开设有两个滑槽(27)，所述滑槽(27)的内壁活动连接有滑块(25)，所述滑块(25)靠近活动板(202)的一侧与活动板(202)固定连接，所述套环(13)靠近卡板(201)的一侧开设有与卡板(201)配合使用的活动孔(15)。

4.如权利要求2所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述活动板(202)的表面固定连接有传动杆(26)，所述套环(13)的表面开设有与传动杆(26)配合使用的传动槽(17)，所述传动杆(26)远离活动板(202)的一侧穿过传动槽(17)并延伸至套环(13)的外侧固定连接有滑钮(16)。

5.如权利要求1所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述第二连接杆(5)的右侧固定连接有螺纹盘(6)，所述螺纹盘(6)的表面套有与夹取钳(7)配合使用的防护壳(19)，所述防护壳(19)的内部开设有与螺纹盘(6)配合使用的螺纹槽(21)，所述防护壳(19)的右侧固定连接与把手(20)。

6.如权利要求1所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述固定杆(11)远离固定环(12)的一侧固定连接有固定盘(10)，两个固定盘(10)相反的一侧均通过固定螺栓与第一连接杆(1)和第二连接杆(5)固定连接，且固定螺栓的数量为若干个。

7.如权利要求1所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述第一套管(3)和第二套管(4)的内壁之间固定连接有弹性密封环(18)，所述套环(13)的底部为开口状，所述形变检测环(8)具备可伸缩性。

8.如权利要求1-7中任一项所述的一种适用于机器人手术的器械，其特征在于：所述弹力测定装置(38)又包括弹力检测器(39)、固定件(41)、活动件(40)和连接件(42)，所述弹力检测器(39)为中空状，所述弹力检测器(39)靠近第一连接杆(1)的一侧与第一连接杆(1)固定连接，所述弹力检测器(39)远离第一连接杆(1)的一侧与第二连接杆(5)固定连接，所述固定件(41)的左侧与螺纹盘(6)固定连接，所述活动件(40)靠近固定件(41)的一侧与固定件(41)转动连接，所述活动件(40)靠近连接件(42)的一侧与连接件(42)转动连接，所述连接件(42)的右侧与夹取钳(7)固定连接。

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