CN113349937A - 一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构 - Google Patents

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CN113349937A CN202110797198.0A CN202110797198A CN113349937A CN 113349937 A CN113349937 A CN 113349937A CN 202110797198 A CN202110797198 A CN 202110797198A CN 113349937 A CN113349937 A CN 113349937A
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
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    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery

Abstract

本发明公开了一种手术机器人的器械驱动传动机构,包括:器械驱动器,无菌适配器,和手术器械,其中,无菌适配器的适配器传动件与器械驱动器的驱动器传动件通过均匀排布于所述适配器传动件与所述器械驱动器传动件表面的若干齿啮合配合,无菌适配器的适配器传动件与手术器械的器械传动件通过传动扣配合。本器械驱动传动机构中,适配器传动件与器械驱动器传动件通过均匀排布于适配器传动件上的若干齿啮合配合,在安装时,适配器传动件和器械驱动器传动件可以任意角度的配合,可以做到快速精准的对接,同时多个齿的啮合比单个或者两个传动扣的配合方式,传递扭力的性能更强,而且更耐用。本发明还公开了一种手术机器人的器械驱动装配机构。

Description

一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体而言涉及一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构。
背景技术
手术机器人能够帮助医生实现手术的精确定位,具有减少病人伤口从而缩短术后恢复时间等优势。并且其具有稳定的操作平台,能够解决医生的颤抖等情况,因而在临床外科手术中有大量的应用。
手术机器人中的手术器械,通常在细长管的一端处具有手术工具形式的后端执行机构,例如钳子、剪刀、夹子等。所述后端执行机构的常规运动结构是采用钢丝绳来转动后端执行机构,以完成俯仰、偏转和夹握的动作。
外科医生在控制台侧控制手术侧驱动器上的器械,为满足手术中不同手术器械使用需求,手术器械与器械驱动器通常设计为可拆卸性,用于在手术中更换不同手术器械需求,同时手术器械通常为可以独立的消毒灭菌。
器械驱动器端通常设计为不可消毒性,为保证手术过程中的无菌性,在手术时,需要在器械驱动器与器械间加入一个无菌适配器,用于隔离手术时不可消毒的器械驱动器端以及可消毒的器械端。
手术器械后端与无菌适配器上表面连接,器械驱动器与无菌适配器下表面进行连接,器械驱动器通过无菌适配器对手术器械后端执行机构提供驱动力,达到完成俯仰、偏转和夹握的动作目的。
无菌适配器下表面与器械驱动器上表面连接,连接后稳定不脱离,同时在需要解锁时能够方便快捷的将无菌适配器从器械驱动器上解锁分离,手术器械后端与无菌适配器上表面连接,连接后保持稳定不脱离,通知在需要解锁时能后方便快捷的将手术器械从无菌适配器上解锁分离。
目前的器械驱动器与无菌适配器的传动部分的连接,是在器械驱动器传动盘上对称设置两个卡扣,在无菌适配器的传动件上设置两个卡扣的扣位,在安装时,需要先将无菌适配器的壳体与器械驱动器的壳体对接,然后通过传感器识别无菌适配器在位,然后需要器械驱动器的电机带动器械驱动器的传动盘转动,进行多次调整角度,寻找器械驱动器传动盘的两个卡扣与无菌适配器传动件的扣位的对接位置,这种方法会产生一些问题,在无菌适配器的壳体表面与器械驱动器的壳体表面对接成功,但是无菌适配器的传动件在未对接成功之前,由于无菌适配器内传动件的安装孔比无菌适配器传动件的的直径要大,因此无菌适配器传动件会有一定倾斜角度,其轴心并不一定在器械驱动器传动盘的转动轴线上,因此无菌适配器的扣位也不会很准确的就在两个卡扣的旋转曲线上,在对接时,器械驱动器需要带动器械驱动器传动盘转动几圈来进行盲接,并且在器械驱动器传动盘与无菌适配器传动件对接成功后,还需要进行多次、若干圈数的转动来进行试验,判断对接是否真正到位。而且,驱动器传动盘与无菌适配器传动件对接后两个卡扣和扣位的连接,其传递扭力仅在两个卡扣处,容易造成损耗过快的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为解决以上技术问题,本发明设计了一种手术机器人的器械驱动传动机构,本发明是采用如下方案实现的:
一种手术机器人的器械驱动传动机构,包括:
器械驱动器,包括有外露于所述器械驱动器上表面的驱动器传动件;
无菌适配器,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的上表面配合,所述无菌适配器包括有贯通于所述无菌适配器的本体的适配器传动件,所述适配器传动件的下部与所述器械驱动器传动件配合;
手术器械,所述手术器械的后端与无菌适配器上表面配合,所述手术器械包括有外露于所述手术器械的后端的器械传动件,所述器械传动件与所述适配器传动件的上部配合;
其中,所述适配器传动件与所述驱动器传动件通过均匀排布于所述适配器传动件与所述器械驱动器传动件表面的若干齿啮合配合,所述适配器传动件与所述器械传动件通过传动扣配合。
本发明的手术机器人的器械驱动传动机构中,适配器传动件与器械驱动器传动件通过均匀排布于适配器传动件上的若干齿啮合配合,在安装时,适配器传动件和器械驱动器传动件可以任意角度的配合,可以做到快速精准的对接,同时多个齿的啮合比单个或者两个传动扣的配合方式,传递扭力的性能更强,而且更耐用。
优选地,所述适配器传动件的下端上包括有第一齿状部,所述第一齿状部均匀分布有若干齿,所述第一齿状部上的齿呈辐射状排列,所述器械驱动器的上端包括有第二齿状部,所述第二齿状部均匀分布有若干齿,所述第二齿状部上的齿呈辐射状排列。
更优选地,所述第一齿状部的齿的齿峰为尖角或圆角,和/或所述第二齿状部的齿峰尖角或圆角。
更优选地,所述第一齿状部的齿的齿峰两侧具有啮合面,所述第二齿状部的齿的齿峰两侧具有啮合面,所述第一齿状部的齿的啮合面与所述第二齿状部的齿的啮合面间隙配合。
优选地,所述适配器传动件的上表面凸出有至少一个传动扣,至少一个所述传动扣相对于所述适配器传动件的转动轴心偏心设置,所述器械传动件的表面具有至少一个传动扣位,至少一个所述传动扣位相对于所述器械传动件的转动轴心偏心设置,所述传动扣可以与所述传动扣位间隙配合。
更优选地,所述适配器传动件的上表面还凸出有圆柱扣,所述圆柱扣的高度大于所述传动扣的高度,所述圆柱扣与所述适配器传动件的转动轴同轴心,所述器械传动件表面还有圆柱扣位,所述圆柱扣位与所述器械传动件同轴心,所述圆柱扣可与所述圆柱扣位间隙配合。
更优选地,两个所述传动扣与所述圆柱扣呈一体结构,所述圆柱扣的径宽大于所述传动扣的宽度,所述器械传动件上的两个传动扣位之间的柱形面与所述圆柱扣适配。
优选地,所述无菌适配器包括有适配器本体,所述适配器本体开设有适配器传动件安装孔,所述适配器传动件可在所述适配器传动件安装孔内转动,所述适配器本体位于所述适配器传动件安装孔内设置有止位部,所述适配器传动件的上部还包括有定位部,所述止位部可与所述定位部水平止挡。
优选地,所述适配器传动件的下端径宽大于所述适配器传动件安装孔的上端孔径。
优选地,所述适配器本体上还包括有背板,所述背板垂直于所述适配器的上表面,所述背板朝向所述手术器械的一侧的由上至下设置有导向槽,所述导向槽的上部宽度大于所述导向槽的下部宽度,所述手术器械与所述该背板配合的一面具有与所述导向槽下部配合的凸起。
更优选地,所述无菌适配器和所述手术器械的配合表面还具有配合定位表面。
更优选地,所述无菌适配器的上表面凸出有固定扣,所述固定扣的表面由上至下具有多个导向面,所述手术器械的下表面具有固定扣嵌位,所述固定扣嵌位的形状与所述固定扣的形状适配。
本发明还提供了一种手术机器人的手术器械驱动装配机构,方案如下:
一种手术机器人的手器械驱动装配机构,包括:
器械驱动器,包括与所述无菌适配器连接的装配表面;
无菌适配器,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的装配表面配合;
手术器械盒,所述手术器械盒的下表面与所述无菌适配器的上表面配合;
其中,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的装配表面通过钩形配合表面的连接部分和活动卡扣的连接部分,所述无菌适配器的上表面与所述手术器械和的下表面通过跨距设置的至少两个活动卡扣连接。
本发明的手术机器人的手术器械驱动装配机构,器械驱动器与无菌适配器的连接是通过多连接位点连接,无菌适配器与手术器械盒通过多连接位点连接,多连接位点连接的连接方式,能够使机构的结构更加结实,在使用时减少震动,另一方面,器械驱动器与无菌适配器通过一定程度的刚性连接,使得器械驱动器与无菌适配器的连接不容易产生结构上的活动或形变。
优选地,所述器械驱动器的装配表面具有固定扣,所述固定扣具有导向配合表面和卡接面,所述无菌适配器包括有活动扣,所述活动扣可与所述固定扣卡接,所述无菌适配器的下表面还包括有凹陷结构,所述凹陷结构的与所述固定扣的导向配合表面形状适配。
优选地,所述无菌适配器的下表面凸出有钩形表面,所述器械驱动器的装配表面具有用于与所述无菌适配器的钩形表面配合的勾形陷位。
优选地,所述无菌适配器与所述器械驱动器的活动卡扣的连接部分连接有操作部,所述操作部凸出于所述无菌适配器的上表面,且手术器械具有用于容纳所述操作部的空间。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。
附图中:
图1本发明具体实施方式中器械驱动器、无菌适配器和手术器械的装配完成结构示意图
图2本发明具体实施方式中器械驱动器、无菌适配器和手术器械的分解状态示意图
图3本发明具体实施方式中器械驱动器的俯视图
图4本发明具体实施方式中器械驱动器内部结构示意图
图5本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的连接结构示意图
图6本发明具体实施方式中器械驱动器传动件的结构示意图
图7本发明具体实施方式中无菌适配器的分解结构示意图
图8本发明具体实施方式中无菌适配器的无菌适配器传动件的下端部分的结构示意图
图9本发明具体实施方式中无菌适配器与手术器械传动连接结构的分解示意图
图10本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的装配状态结构示意图
图11本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的连接结构示意图
图12本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的连接结构分解结构示意图
图13本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的连接结构分解结构另一视图
图14本发明具体实施方式中器械驱动器与无菌适配器的连接结构局部结构示意图
图15本发明具体实施方式中器械驱动器的第一固定扣细节放大图
图16本发明具体实施方式中无菌适配器与器械驱动器的连接结构分解示意图
图17本发明具体实施方式中无菌适配器与器械驱动器的第二连接位点的分解结构示意图
图18本发明具体实施方式中手术器械盒的分解结构示意图
图19本发明具体实施方式中无菌适配器的导向背板结构示意图
图20本发明具体实施方式中手术器械盒的背部结构示意图
图21本发明具体实施方式中无菌适配器的第二固定扣细节放大图
图22本发明具体实施方式中无菌适配器的第二固定扣细节放大图
附图标记说明:
100器械驱动器 101器械驱动器的装配表面
103钩形陷位 103a钩形陷位的前部
103a1构成钩形陷位的前部的面 103b构成钩形陷位的后部的面
103b1平直面 103b2弧度面
103b3斜面 1031钩形陷位的侧面
1032钩形陷位的侧面的上部 104第一固定扣
1041第一固定扣的卡接面 1042曲面结构
1043配合面 1044平滑弧面
1045坡度曲面 110驱动电机
120输出轴 130驱动器传动件
131第一齿状部分 1310第一齿
1311第一齿的齿峰 1312第一齿的啮合面
1313第一齿槽 132盘面部分
1321斜面部分 140弹性组件
141第一弹簧座 142第二弹簧座
143弹簧 200无菌适配器
201适配器传动件安装孔 210无菌适配器的上壳体
211无菌适配器的上表面 212止位部
213第二固定扣 2131第二固定扣的卡接面
2132第一导向面 2133第二导向面
2134平直的配合面 2135竖直定位部
2136第三导向部 214开口
220无菌适配器的下壳体 221无菌适配器的下表面
222钩形构件 222a钩形构件的前部
222a1钩形构件的前部的面 222b钩形构件的后部
222b1平直面 222b2弧度面
222b3斜面 2221钩形构件的侧面
2222钩形构件的侧面的下端 223让位部
224导槽 225弹簧
226凹陷结构 227卡接凸起
230适配器传动件 231适配器传动件的下端部分
232适配器传动件的上端部分 2320适配器传动件的端面
2321传动扣 2321a较大的传动扣
2321b较小的传动扣 2322柱体结构
2322a导向斜面 2322b柱体结构的端面
233第二齿状部分 2330第二齿
2331第齿的齿峰 2332第二齿的啮合面
240第一活动件 241第一活动扣
2411第一活动扣的卡接面 2412斜楔面
242第一操作部 243第一操作按钮
244导向部 250背板
2511背板 2511a导向槽的平面
2511b导向槽的壁 2511c导向槽的壁
2512两个导向槽之间的面 2512a两个导向槽之间的面的上部分
2512b两个导向槽之间的面的下部分 300手术器械
301手术器械的下表面 310手术器械盒
311器械传动件 3110器械传动件的端面
3111传动扣位 3112圆柱扣位
312座体 3121导向杆座
3122限位柱 3123孔
313凸起 314第二固定扣嵌位
314a第二固定扣嵌位的入口 315第一操作部插入位
320套管 330第二活动扣组件
331第二活动件 3311第二活动扣
33111第二活动扣的卡接面 3312连接臂
3313被动部 332第二操作部
3321第二操作按钮 3322致动部
3323第二操作部的导向部 3324限位腰孔
332导向杆 334导向件
3341导向件的导向部
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。需要说明的是,本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识,而不具有任何其他含义,例如特定的顺序等。而且,例如,术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在,术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并非限制。
本发明提供了一种手术机器人手术器械驱动传动部分以及装配部分的机构。以下结合附图对本发明的实施方式进行说明。
在本发明中,手术器械驱动传动部分的机构主要包括三大部分,器械驱动器、无菌适配器和手术器械。
其中,器械驱动器100安装于手术机器人的末端滑动臂上,可以在滑动臂上上下移动。器械驱动器中有若干个驱动电机,可以是三个、四个或五个等,每个电机对应有一输出轴,驱动电机通过输出轴以及与输出轴对应连接的驱动器传动件,器械驱动器的电机连接输出轴通过器械驱动器表面的传动结构、无菌适配器的传动结构以及手术器械的传动结构向手术器械的执行机构传递动力,以驱动手术器械夹爪的俯仰、偏转和夹握的动作。
无菌适配器200,隔绝器械驱动器与手术器械的直接接触,其连接在无菌围帘上,无菌围帘和无菌适配器将手术机器人的机械臂和器械驱动器进行包裹起来,使得机械臂和器械驱动器与外部隔绝,无菌适配器则接合在器械驱动器的上端表面,无菌适配器上设置有适配器传动件,以传递动力。
手术器械300,与无菌适配器接合,手术器械设置有器械传动件,并通过与无菌适配器的适配器传动件配合,由器械驱动器驱动手术器械的俯仰、偏转和夹握的动作。
在实施例中,为描述各个机构组件的位置关系,定义多个方向名词,这些方向名词的解释,以手术器械的套管的的纵长方向为Z方向或竖直方向,以手术器械盒或器械驱动器或无菌适配器的两侧的跨度方向为X方向,以手术器械背部至手术器械套管的延伸方向为Y方向,其中,“上”、“下”指示的是手术器械、无菌适配器、器械驱动器三者在使用时的视觉角度,“前”、“后”是以手术器械的手术器械套管与手术器械盒的背部角度为基本方向,其中朝向手术器械套管的方向可为“前”,朝向手术器械盒的背部方向为“后”,“左”“右”则是以正视手术器械套管的视角能看到的手术器械盒两侧的左右方向。
具体的以下结合具体实施例和附图,来阐述本发明的具体实施方式。
如图1,是器械驱动器100、无菌适配器200和手术器械300的装配完成后的结构示意图。其中,器械驱动器100、无菌适配器200、手术器械300依次在上下表面(也即XY面)具有适配的结构,如图2,使得器械驱动器的上表面,无菌适配器的上表面、下表面和手术器械盒的下表面在装配后不可见。
首先,实施例中对器械驱动器、无菌适配器和手术器械的传动部分的连接进行详细阐述。
器械驱动器100,如图2,具有形状规则的壳体,内部具有若干个驱动电机110,每个驱动电对应连接有一输出轴120,使得器械驱动器的输出部件与驱动电机的个数相对应。器械驱动器的上部是装配表面,能够与无菌适配器的装配表面连接。其中,图3,器械驱动器的装配表面101,开设有驱动器输出部件的安装孔(图中有装配构件,未示出),在实施例中,器械驱动器的输出部件包括有驱动器传动件130,而器械驱动器的装配表面的安装孔,即为驱动器传动件安装孔。驱动器传动件130位于驱动器传动件安装孔内,并且驱动器传动件130的上端可凸出于器械驱动器的装配表面101。
器械驱动器的输出部件,如图3和图4,还包括有位于驱动器传动件下方的弹性组件140,该弹性组件140,包括与输出轴固定的第一弹簧座141、与器械驱动器传动件130固定的第二弹簧座142,以及位于第一弹簧座141和器械驱动器传动件130之间的弹簧143,其中第一弹簧座141和第二弹簧座142通过卡接的方式,将弹簧封闭在第一弹簧座141和第二弹簧座142以及器械驱动器传动件130形成的空腔内。在自然状态时,由于弹簧143的向两侧弹簧座的推力作用,可以使得第一弹簧座141和第二弹簧座142的边缘位置卡接,并且将器械驱动器传动件130顶起并凸出于器械驱动器的装配表面101。
驱动器传动件130,结构大致呈柱形结构,其截面为圆形,其转动轴线位于圆形结构的中心部位,驱动器传动件130的上端,呈封闭结构,并且位于其封闭结构的上端或顶端具有第一齿状部分131,如图6。第一齿状部分包括有若干个沿驱动器传动件径向方向均匀分布的第一齿1310,也即,第一齿的分布结构呈辐射状。第一齿1310的个数,可以是奇数个,也可以是偶数个。第一齿的顶端,也即齿峰1311处,优选是尖角或者圆角,尽量避免齿峰处具有平台。在每个第一齿1310的下端的两侧,具有啮合面1312,啮合面可以是在竖直方向上的平面,或者相对于竖直方向的微倾面。每个第一齿1310可以设置为相对于自身中线对称的结构,也可以不对称,但是第一齿状部分131,在驱动器传动件130上是中心对称的。相邻的两个第一齿1310之间具有第一齿槽1313。在驱动器传动件130的上端,可以具有一导向定位的结构,如驱动器传动件顶端具有一盘面部分132,该盘面部分132可以与多个第一齿1310的齿峰1311所在的平面齐平或超出于齿峰所在的平面,该盘面部分132沿周向可以设置斜面部分1321以导向,或者在一些实施例中,驱动器传动件顶端没有盘面部分,在其轴心位置设置一圆柱体结构,采用相同的导向原理,在圆柱体的顶端周向设置斜面导向(图中未示出)。
无菌适配器200,如图7,主要包括上部壳体210、下部壳体220和适配器传动件230三部分。其中,下部壳体220的下表面221能够与器械驱动器的装配表面101配合,上部壳体210的上表面能够与手术器械盒310的下表面301配合。在上部壳体210和下部壳体220组成的完整的壳体结构里,上下贯通的开设有适配器传动件安装孔201,适配器传动件230位于适配器传动件安装孔201内,使得适配器传动件230的下端部分231能够与驱动器传动件130的上端配合,适配器传动件230的上端部分232与器械传动件311的下端配合。
其中,适配器传动件230的本体结构,呈柱形结构,截面为圆形或圆环形,其转动轴线位于圆形结构的中心部位,也即,适配器传动件与驱动器传动件对接后,适配器传动件与适配器传动件是同轴心的。适配器的结构可以是具有一端封闭的结构,在空间上形成驱动器传动件和器械传动件的隔断。
适配器传动件230的下端部分231,如图8,具有第二齿状部分233,与第一齿状部分相似的,第二齿状部分233包括有若干个沿适配器径向方向均匀分布的第二齿2330,齿的分布结构呈辐射状。第二齿2330的齿峰2331处,优选尖角或圆角。在每个第二齿2330的两侧,具有啮合面2332,第二齿2330两侧的啮合面,与两个相邻的第一齿1310的其相对的啮合面1312可啮合,也即第二齿2330可插入两个相邻第一齿1310之间形成的第一齿槽1313内,第二齿的啮合面与第一齿的啮合面形成间隙配合。在图示的实施例中,第二齿状部位于适配器传动件230本体的内周,第一齿状部位于驱动器传动件130本体的外周,第二齿状部233与第一齿状部分131结合的状态如同第二齿状部分在第一齿状部分上形成了扣盖。在一些实施例中,也可以是第二齿状部位于适配器本体的外周,第一齿状部位于驱动器传动件本体的内周,使得第二齿状部与第一齿状部的结合状态如同第二齿状部嵌入到第一齿状部内。当然,在一些实施例中,第一齿状部和第二齿状部的形状完全相同,齿状部均为外露结构,两者结合形成一个完整的柱体,采用相同原理的齿状啮合的传动结构都算是在本实施例的等同方案。
适配器传动件230的上端部分232,是用于与器械传动件连接的部分。其中,如图7,适配器传动件230的上端具有一端面2320,能够与器械传动件3110的端面紧密贴合,适配器传动件上,凸出于该端面还具有传动扣2321。在实施例中,同一个适配器传动件上的传动扣可以设置有一个或两个以上,一个传动扣或两个以上的传动扣,在适配器传动件上呈偏心结构,也即一个或两个以上的传动扣,具有非轴对称或平面对称或中心对称的结构,在图示的实施例中,可以视为是一个较大的传动扣2321其通过适配器传动件230的中心位置,但是其两端距离该中心位置的距离不一致。或者说,两个传动扣2321a和传动扣2321b,其传动件的长度/大小不一致。在该实施例中的传动扣,其位于中心位置两端的传动扣能够尽量均衡扭矩的传递,同时其非对称的结构,又能使得适配器传动件与器械后端传动件在配合时,只有唯一的对准位置。
手术器械300包括有位于后端的手术器械盒310和位于前端的手术器械(图中未示出),以及在连接在手术器械盒和手术器械的套管320及位于套管内的钢丝等传动机构。
如前所述,手术器械盒310的下表面301与无菌适配器200的上表面211配合,手术器械盒的下端即为一安装座,安装座上安装有用于连接钢丝等传动机构的柱体结构,柱体结构的下端,即固定连接有器械传动件311。
器械传动件的结构,如图9,与适配器传动件适配,其具有用于与传动扣2321配合的传动扣位3111,传动扣位3111在器械传动件311上形成内嵌入式结构,也即传动扣位3111在器械传动件311的端面向内凹陷而成。传动扣位3111的结构,与传动扣2321形状适配,使得传动扣与传动扣位呈间隙配合,或至少在传递动力方向适配,如在适配器传动件230和器械传动件311的转动方向上形成扭矩的接触点、接触面是适配的,在传动扣2321与传动扣位3111能够在能有一定的嵌入深度的前提下,可以对传动扣位3111的深度可以不做严格要求。
在实施例中,如图7,适配器传动件230的端面2320上还凸出有一圆柱扣2322,该圆柱扣2322与适配器传动件230的转动轴心同轴,也即,该圆柱扣位于适配器传动件的中心位置。在实施例中,该圆柱扣2322的高度高于传动扣的2321高度,也即,该圆柱扣的端面与适配器传动件的端面之间的距离,大于传动扣端面与适配器传动件端面的距离。同样的,如图9,在器械传动件311上设置有以及用于与圆柱扣2322配合的圆柱扣位3112,圆柱扣位3112与圆柱口呈间隙配合,圆柱扣位3112在器械传动件311的端面3110形成凹陷,同时圆柱扣位3122的深度既能保证圆柱扣的插入,由不会对传动扣2321和传动扣位3111的配合产生阻碍。这样,当器械后端传动件配装完成之前,器械后端与该柱体结构先进行预对接。
在一些实施例中,如圆柱扣与传动扣具有物理上的连接时,也即如图示中,圆柱扣与传动扣结构呈一体,不具有空隙空间,圆柱扣的径宽应大于传动扣的宽度,同时器械后端传动件的传动扣位部分中用于与圆柱扣配合的圆柱扣位的径宽应大于传动扣的宽度,也即图示中,传动扣2321的两个扭矩面之间的宽度,小于圆柱扣2322的直径宽度,使得预对接有效。
其中,在实施例中,为了对器械的绝对位置的标定,如图7,无菌适配器传动件还具有定位部2323,该定位部2323位于无菌适配器的外周,无菌适配器的传动件安装孔上具有止位部212,止位部212大致位于无菌适配器上部壳体210的靠近无菌适配器的上表面211的位置,当止位部212与定位部2323大致位于同一水平时,无菌适配器的传动件转动,使得定位部232转动至止位部212处,止位部212对定位部2323进行止挡,此时无菌适配器的传动件不能继续转动,以此位置可以作为无菌适配器的原点位。
无菌适配器的传动件还具有止挡部2324,一个或两个以上的止挡部2324,位于无菌适配器的外周,其与无菌适配器传动件安装孔上的底部卡接凸起227形成止挡,在无菌适配器未安装时,其结构完整,传动件不容易掉落。
在一个实施例中,在无菌适配器传动件上,定位部高于止挡部,定位部与无菌适配器传动件安装孔上部的止位部止挡,止挡部则与无菌适配器传动件安装孔下部的卡接凸起227止挡。
在一个实施例中,其中的一个止挡部2324与定位部2323可以呈一体结构。
器械驱动器、无菌适配器与手术器械的非传动部分的装配
器械驱动器与无菌适配器的连接结构,以扣接的方式。其中,器械驱动器与无菌适配器沿着器械驱动器两侧设置有两组的扣接位。每组的扣接位至少包括有两处扣接位置。其中一组是以器械驱动器的装配表面与无菌适配器的装配表面进行刚性配合。也即,器械驱动器的上盖上一体成型具有一部分扣接表面与无菌适配器的下部壳体一体成型的扣接表面,两个扣接表面配合后形成的卡接。另外一组是以活动卡扣连接的方式进行扣接。
具体的,器械驱动器的装配表面101与无菌适配器的装配表面呈大小、形状均配合的结构。其中,器械驱动器具有形成凹陷的钩形陷位103,该钩形陷位103的表面与器械驱动器的装配表面101呈一体结构,也即,构成该钩形表面的构件,与器械驱动器的上部壳体为一体成型。该钩形陷位103位于器械驱动器靠近前端的位置。
实施例中,如图10,图11和图12钩形陷位103,在沿器械驱动器的左右跨度方向上具有一定的宽度,钩形陷位沿器械驱动器的前后方向上,从钩形陷位的一端至另一端具有多段连续的曲面和/或直面的组合。
相应的,无菌适配器的下表面221,具有凸起的钩形构件222,该钩形构件222的表面与无菌适配器的下表面221呈一体式结构,也即,构成该无菌适配器的钩形表面的构件与无菌适配器的下部壳体一体成型。该钩形构件该钩形构件222位于无菌适配器前端的位置。
实施例中,钩形构件222具有两个,分别位于无菌适配器的两侧。钩形构件222,在沿无菌适配器的左右跨度方向上具有一定的宽度,这个宽度与钩形陷位的宽度大致相同,且钩形构件沿无菌适配器的前后方向上,从钩形构件的一端至另一端具有多段连续的曲面和直面的组合。钩形陷位和钩形构件,从视觉上形状是互补的。
在实施例中,如图13和图14,钩形陷位103主要包括靠近器械驱动器前侧的前部103a和靠近器械后侧的后部103b。其中,前部103a的上方是器械驱动器的上部壳体的实体结构,前部103a是用于容纳钩形构件前端的容纳空间。也即构成前部103a的面103a1,实质上为器械驱动器的上部壳体的实体结构在器械驱动器的左右跨度方向上具有大致呈“S”形的表面。构成后部103b的面,具有一部分平直面103b1续接构成前部的面103a1,还具有一部分平弧度面103b2及斜面103b3续接器械驱动器的装配表面101。
相应的,钩形构件主要包括位于无菌适配器前侧的前部222a和靠近无菌适配器后侧的后部222b。钩形构件的前部222a是实体结构,其实体结构形成的面222a1在无菌适配器的左右跨度方向的表面大致呈“S”形。钩形构件的前部222b也为实体结构,其实体结构在左右跨度方向上具有续接面222a1的平直面222b1、弧度面222b2及续接无菌适配器下表面221的斜面222b3。
在安装时,将无菌适配器的钩形构件222嵌入到器械驱动器的钩形陷位内103,钩形构件222的钩形面,其与器械驱动器的钩形陷位103,通过楔紧的方式,其在竖直方向上具有分力,同时使得无菌适配器与器械驱动器在该部分的配合不需要采用外部构件,更重要的是,在此处无菌适配器与器械驱动器的配合具有一定的刚性,在一定程度上避免了由于外部构件过多、可活动构件过多、弹性构件、复杂构件等产生的较高的累积公差。
进一步的,如图12,器械驱动器的钩形陷位103可以有一个或两个平直的侧部1031,侧部1031可以是竖直面或倾斜面,在侧部1031的上部,具有一部分平滑弧形面或曲面,该部分平滑弧形面或曲面是钩形陷位的导向部1032,无菌适配器的钩形构件222相应的,其也具有平直的侧部2221可以与钩形陷位的侧部1031配合,且钩形构件的侧面的下端2222也为平滑的曲面或弧形面结构,这部分结构中,钩形陷位的侧部1031与钩形构件的侧部2221能够形成紧密配合,可以在钩形构件在插入钩形陷位时,限制钩形构件222在左右方向上也即X方向上不移动,进而限制无菌适配器200在X方向上的不移动,而钩形陷位的导向部1032以及钩形构件的下端2222的曲面或弧形面则具有导向的作用,在无菌适配器的钩形构件嵌入至器械驱动器的钩形陷位时更为顺滑自然。
进一步的,如图12,在无菌适配器的下端的前侧,也即位于钩形构件上端的前方,具有一让位部223,让位部223的结构为斜面或平滑弧面,该让位部223的斜面或平滑弧面与钩形构件的钩形面平滑过渡,也即钩形构件的钩形面与斜面在左侧视角度大致呈<形结构,<形的上部翼是让位部的斜面或平滑弧面,<形的下部翼是钩形构件222的钩形面的一部分。
以上无菌适配器与器械驱动器钩形表面配合的部分,是二者的第一连接位点。无菌适配器与器械驱动器进一步还具有第二连接位点,第二连接位点为活动卡扣的连接方式。第二连接位点与第一连接位点跨距设置,也即在无菌适配器和器械驱动器的配合表面上并且在前后方向也即在Y方向上具有跨度。
具体的,如图12和图15在器械驱动器设置有第一固定扣104,无菌适配器包括有第一活动扣241,第一活动扣241与第一固定扣104可在上下方向上形成卡接,也即,第一固定扣104具有方向向下的卡接面1041,活动扣241具有方向向上的卡接面2411。
其中,第一固定扣104凸出于器械驱动器的上表面101,并与器械驱动器的上部壳体一体成型。第一固定104扣呈凸起形状,在其大致中间位置具有卡扣空间,该卡扣空间可以容纳第一活动扣,该空间的顶部即为第一固定扣的卡接面1041,使得第一活动扣和第一固定扣在上下方向形成卡接。
无菌适配器上设置有第一活动件240,如图16,第一活动扣241位于活动件240的下部,第一活动件240的上部为第一操作部242,第一操作部连接有第一操作按钮243。第一活动件240还包括有一导向部244。在无菌适配器上开设有用于容纳导向部的导槽224,导向部244可以插入至导槽224内,并沿着导向槽的方向移动。导槽224的开设方向,是沿无菌适配器的左右跨度方向,也即X方向。同样的,导向部244的移动方向也是沿无菌适配器的左右跨度方向。导向部244位于导槽224内,并与导槽内的弹簧225抵接,弹簧225提供推力驱使导向部244或第一活动件240向无菌适配器的左右两侧方向,也即远离无菌适配器传动部分的方向移动。在实施例中,无菌适配器具有上部壳体210和下部壳体220两部分,导槽224开设于下部体220上,且导槽224的两端封闭,使得导向部244的活动范围只能在导槽224内。无菌适配器的上部壳体开设有开口214,大致位于导槽224的上方,开口214用于提供操作部的移动空间。活动件240由于弹簧的驱使力,其锁定位置是活动件抵接导槽远离无菌适配器传动部分的状态时的位置,活动件的解锁位置,则是人为的移动操作部,使得活动件靠近无菌适配器传动部分的状态时的位置。在图示的实施例中,无菌适配器的两个活动件不产生联动,其各自连接有弹簧,在操作时,分别捏住两个活动件操作按钮,使力,使得两个活动件向互相靠近的方向移动,也即朝着靠近无菌适配器传动部分的方向移动,从而完成活动扣从锁定位置到解锁位置的移动。在一些实施例中,用于容纳两个导向部的导向槽可以连通设置,并且两个导向部之间连接一个弹簧,能够使得两个导向部或两个活动件产生联动。
在实施例中,第一活动扣241的下端还具有斜楔面2412,如图17,也即位于活动扣的卡接面2411的正下方,呈上升斜面,在安装时可以不用紧捏第一操作按钮243,只需要对无菌适配器向下使力,即可由第一活动扣241的斜楔面2412与第一固定扣104的顶端产生挤压,即可使得第一活动件241由锁定位置到解锁位置的移动。
在实施例中,如图9和图16,第一活动件240的第一操作部242凸出于无菌适配器的上表面211,也即第一操作按钮243位于无菌适配器上表面211的上方,同时在手术器械盒内具有用于容纳第一操作按钮243的第一操作部插入位315,在装配时,由手术器械盒将第一操作部242和第一操作按钮243隐藏。在一些实施例中,第一活动件的第一操作部可以设置在无菌适配器的两侧,使得无菌适配器的操作部或操作按钮外露。
器械驱动器的第一固定扣104,还以特定的结构形式与无菌适配器的下表面配合,使得这部分活动扣接的部分,不仅具有扣合的功能,还兼具导向及紧密配合的功能。具体的,如图15,器械驱动器的第一固定扣104的上端部分,其在前后两侧、左右两侧,均具有平滑的曲面结构1042,同时在第一固定扣的两侧,在具有竖直方向上平直的配合面1043,并且第一固定扣104的下端部分,其靠近无菌适配器后端的方向,在沿绕Z轴方向上具有平滑弧面1044。无菌适配器与器械驱动器的连接,是从器械驱动器的前端向器械驱动器的后端进行安装,因此在第一固定扣104的前端具有坡度面1045进行导向,而其后端为Z轴曲面。
相应的,如图12,在无菌适配器的下壳体220,具有用于第一固定扣104嵌入的凹陷结构226,第一活动扣241位于第一凹陷结构226内,凹陷结构226在X方向、Y方向上均具有平滑的曲面结构,能与第一固定扣104完美配合。
此处第二连接位点与前述的钩形配合表面相似的,还能使得固定扣和无菌适配器的用于固定扣嵌入的凹陷结构配合具有一定的刚性,在一定程度上减少了由于活动扣和固定扣的活动扣接方式带来的累积公差。
无菌适配器与器械驱动器在安装时,可以将无菌适配器的钩形表面先斜插入器械驱动器的钩形凹陷内,然后将无菌适配器的后端下压,使得器械驱动器的固定扣插入无菌适配器的凹陷结构内,然后借助无菌适配器活动扣下端的鞋面与器械驱动器的固定扣上端的斜面挤压产生在X方向上的分力,使得无菌适配器的活动件整体挤压弹簧,并向无菌适配器传动部分的方向移动,然后无菌适配器带动活动件继续下压,然后将第一活动扣压至其第一活动扣的卡接面低于与第一固定扣的卡接面时,由弹簧的推力,将第一活动扣插入第一固定扣内,形成扣接。
无菌适配器与手术器械的连接,也是以活动扣卡接的方式。具体的,如图9,在无菌适配器的上表面211,具有两组第二固定扣213,也即两组第二固定扣213与无菌适配器的上部壳体210一体成型。手术器械盒310,如图18,包括有一座体312,用于安装钢丝绳柱,钢丝绳的下端,即为手术器械的传动连接件。在该座体312上,设置有第二活动扣组件330。第二活动扣组件330,包括第二活动扣3311,第二活动扣331可与第二固定213扣在竖直方向上形成卡接,。
其中,如图18第二活动扣组件330包括有第二活动件331,第二活动件包括有两个第二活动扣3311和位于两个第二活动扣之间的连接臂3312。连接臂3312具有一定的长度,使得两个第二活动扣3311之间跨距设置。两个第二活动扣组件331的连接臂3312的设置,位于座体的左右两侧,也即位于手术器械盒内的左右两侧。连接臂3312的延伸方向,沿着手术器械盒的前后方向,也即Y方向。连接臂3312与两个第二活动扣3311固定连接,使得三者成为一体。
由于手术器械盒内传动部分的限制,限定第二活动扣3311的锁定位置和解锁位置,均位于连接臂3312的长度方向上,也即第二活动扣3311的移动方向,是沿着连接臂3312的长度方向的。具体的,第二活动组件还包括有导向杆332,导向杆的两端通过两个导向杆座3121与座体312固定连接。连接臂3312上开设有用于导向杆穿过的导向槽(图中装配有构件,未示出),导向杆332穿过连接臂上的导向槽,使得连接臂只能沿着导向杆3312移动。其中,导向杆332的两端之间的距离,是连接臂3312能移动的最大距离。在导向杆332的一端套设有弹簧333,使得弹簧333的一端与连接臂3312抵接,弹簧333的另一端与导向杆座3121抵接。在自然状态下,由于弹簧的驱使力,使得连接臂3312和第二活动扣3311处于锁定位置。相应的,位于无菌适配器上表面的第二固定扣213,其进入卡接面的开口方向,应朝着第二活动扣3311的移动方向。在实施例中,导向杆3312和连接臂3312位于手术器械盒内,因此在座体312上开设有孔3123,提供用于第二活动扣3311活动的空间,以及能够与第二固定扣213扣合卡接的位置。
第二活动组件330还包括有第二操作部332。在实施例中,操作部332的移动方向与连接臂3312的移动方向不同。也即,第二操作部332与第二活动件331非固定连接。具体的,第二活动件331具有一被动部3313,被动部3313固定设置于连接臂3312上,在一些实施例中,被动部3313和第二活动件331的其他部件一体成型。第二操作部332包括有致动部3322,致动部3322具有致动面,使得被动部3313与致动面能够形成线接触或面接触,致动部3322的致动面能够被动部3313的移动轨迹。在一些实施例中,致动面可以是斜面或弧形面,被动部可以是斜面或弧形面。在一些实施例中,被动部3313也可以设置为轴承,被动部可以在致动部的致动面上形成滚动。
在实施例中,第二操作部332还包括有第二操作按钮3321,第二操作按钮3321与致动部3322固定连接,第二操作按钮3321设置于手术器械盒的两侧,第二操作部332使用时需要在从手术器械的两侧向器械盒向内按压,因此第二操作部332的移动方向是沿手术器械盒310的跨度方向,也即X方向。斜向的致动面3321,使得被动部3313的受力能够分解出沿手术器械盒310前后方向的力,也即Y方向的力,从而使得致动部3322带动连接臂以及第二活动扣向着解锁的方向移动。
在实施例中,第二活动组件330还包括有帮助第二操作部的移动导向的导向件334。具体的,第二操作部332还包括有第二导向部3323,导向件334与第二导向部3323在手术器械盒的跨度方向上具有若干面配合,也即,导向件与第二导向部的导向方向为X方向。第二导向部与导向件之间还连接有弹簧(图未示出),使得弹簧的一端与第二操作部332抵接,弹簧的另一端与导向件334抵接。
在实施例中第二操作部332还开设有与限位腰孔3324,并在座体312上固定设置有限位柱3122,限位柱穿过限位腰孔,限位柱穿过限位腰孔,以一方面使得第二操作部不会从手术器械盒脱出,另一方面,限位腰孔的两端,是第二操作部的解锁位和锁定位。
在手术器械与无菌适配器进行卡接之前,需要对手术器械与无菌适配器的安装进行导向。以下对手术器械和无菌适配器的安装导向结构进行详细说明。
具体的,如图19无菌适配器200包括有一背板250,该背板位于无菌适配器的本体结构210的后侧,并垂直于无菌适配器的上部壳体210的上表面。该背板250有具朝向手术器械的一侧表面,也即是背板的的前部侧面250a,该前部侧面与手术器械盒310的后侧部分对接,背板还有后部侧面252b,位于该背板的后部侧面252b,沿该背板的边缘可以与无菌布粘接,将无菌布与手术器械隔离开,也可以孤立的状态存在,而无菌布与无菌适配器的本体结构粘接。
该背板250,一方面,隔离手术器械300与无菌布,避免二者接触以摩擦损坏无菌布,另一方面,在安装时,可以起到导向限位的作用。
具体的,背板250本体为一板状结构,在背板250的前部侧面251a,上下贯通有导向槽2511。如图20,位于手术其器械盒310具有能够与导向槽2511配合的凸起312,也即凸起312的宽度不大于导向槽的宽度。导向槽2511的由上至下贯通的结构,使得手术器械的在安装时,由上至下的安装。
其中,导向槽2511的结构,其具有一与无菌适配器上表面垂直的平面2511a,该平面也是XZ平面。该XZ平面,限制了凸起312在Y方向不能够移动,手术器械在安装时,凸起直接与XZ平面的部分抵接,不需要调整Y方向的安装位置。
导向槽2511还包括有垂直于XY平面的两个壁2511b和2511c的部分。其中,沿着Z方向由上至下,两个壁2511b和2511c之间的距离,具有一段距离变化的部分,也即导向槽的宽度,沿Z方向由上至下,有一段距离呈由大到小的变化,也即槽的宽度,是由较宽渐变为较狭窄。这部分的结构,能够引导凸起在X方向移动,也即,在X方向上具有一定的空间能够使得凸起进行调整位置。而且起初在凸起312插入导向槽2511的时候,不需要更多的精力去对准。同时,两个壁2511b和2511c之间的距离,具有一段距离不再变化的部分,也即导向槽的宽度,在该部分恒宽。当导向槽2511的宽度逐渐缩小至于与凸起完全配合的时候,导向槽的宽度不再变化,也即导向槽在X方向上限制了凸起不能移动,而凸起继续在Z方向上向下移动。
在实施例中,导向槽可以设置有一个,或者两个以上,如设置两个导向槽时,两个导向槽之间具有面2512的部分,为了能够使得手术器械在Y方向上微调整,位于面的上部分2512a,可以设置为斜面,引导手术器械在Y方向上移动。在面的下部分2512b,设置为竖直面,也即平行于XZ面的面,是限制手术器械在Y方向上不移动。
以上是对手术器械与无菌适配器对接的初步导向和初步定位。在实施中,手术器械盒无菌适配器还可以设置精确导向和精确定位。在实施例中,是结合无菌适配器和手术器械盒的非传动部分的连接结构设置精确导向和精确定位的结构。
具体的,无菌适配器的上表面凸出有第二固定扣213,实施例中,两组第二固定扣213与无菌适配器的上部壳体210一体成型。无菌适配器的第二固定扣213具有卡接面2131,第二固定扣的卡接面2131的方向朝下,使得固定扣的上端部分不需要与手术器械盒的活动扣产生连接。
具体的,如图21和图22,在第二固定扣213的上端,其在X方向、Y方向上均具有平滑的曲面结构。在实施例中,位于第二固定扣213的上端,向固定扣左右两侧延伸有第一导向面2132。位于固定扣的上端,向固定扣前后两侧延伸有第二导向面2133。
在实施例中,在第二固定扣213的左右两侧,还具有在YZ面上平直的配合部2134。
在实施例中,第二固定扣的前侧的下端部分,也即位于第二固定扣上并靠近无菌适配器前端的方向,具有绕Z轴方向上的弧度面,该部分为第二固定扣的竖直定位部2135。
在实施例中,第二固定扣的后侧的下端部分,也即位于第二固定扣上并靠近背板方向,具有坡度面,这部分为固定扣的第三导向部2136。
在实施例中,第二固定扣第一导向面、第二导向面、平直的配合面、竖直定位部和第三导向部的,均为连续平滑过渡。
相应的,如图9在手术器械盒的下表面301具有用于第二固定扣嵌入的第二固定扣嵌位314,而手术器械的第二活动扣则位于固定扣嵌位314内。第二固定扣嵌位在X方向、Y方向上均具有平滑的曲面结构,能与第二固定扣完美配合。
在实施例中,在第二固定扣嵌位314的入口314a处,在X方向、Y方向均具有平滑的曲面结构。在固定扣嵌位的内部,具有与第二固定扣213的上端配合的曲面。
实施例中的无菌适配器的第二固定扣和手术器械的凹陷结构不仅能用于二者的连接,还能起到导向作用,同时因二者的表面的配合,在配合的面上有具有一定的刚性,在一定程度上减少了由于活动扣和固定扣的活动扣接方式带来的累积公差。
在本实施例中,为了方便介绍器械驱动器、无菌适配器和手术器械的安装,将传动部分的装配和非传动部分的装配进行了分别的说明,然而,在实际操作中,装配过程是一个完整的连贯的,以先在器械驱动器上安装无菌适配器,然后在无菌适配器上安装手术器械的顺序进行安装的,器械驱动器的部分是完整的,无菌适配器也是完整的,手术器械也是完整的,在安装时,可以采用如下方式进行安装:
在实施例中,无菌适配器与器械的安装过程为,将无菌适配器的前端向下倾斜,将钩形构件先插入器械驱动器的钩形嵌位,由钩形嵌位的导向部及钩形构件的下端导向,调整无菌适配器前端位置的左右方向也即X方向的微小移动,然后将无菌适配器的后端位置向下压,器械驱动器的固定扣位于左右两侧的曲面结构与无菌适配器的凹陷结构配合,形成无菌适配器后端在X方向的微调整,然后直到位于钩形嵌位的侧部与钩形构件的侧部产生贴合、以及固定扣的左右两侧的配合面与凹陷结构的竖直面形成贴合,此时钩形嵌位的侧部与钩形构件的侧部、固定扣的左右两侧的配合面,形成了X方向的限位,使得无菌适配器不再调整X方向的位置。无菌适配器的后端继续向下压,器械驱动器的第一固定扣位于后端的曲面结构与无菌适配器的凹陷结构配合,形成Y方向的导向,能够调整无菌适配器Y方向的微小移动,同时,由于无菌适配器的凹陷结构与固定扣的导向作用,使得无菌适配器前端的钩形构件继续向前推,而无菌适配器的后端进一步下压,无菌适配器的第一活动扣的下端与器械驱动器的第一固定扣的上端形成抵接,由于第一活动扣下端斜面与固定扣上端斜面的作用,使得第一活动件向无菌适配器的传动区域移动,然后无菌适配器的后端继续下压,第一活动扣的卡接面移动移动至第一固定扣的卡接面处时,第一活动扣由于弹簧的驱使力复位,同时,无菌适配器前端的钩形构件向前推直至钩形构件完全插入钩形嵌位内,钩形构件的钩形面与钩形嵌位的钩形面完全配合,而此时位于固定扣后侧的Z轴面与无菌适配器的凹陷结构也完全配合。而在这个过程中,无菌适配器传动件与器械驱动器传动件通过齿状部分的任意方向安装到位,器械驱动器的输出轴将器械驱动器传动件和无菌适配器传动件顶起,使得无菌适配器上的止位部和无菌适配器上定位部处于大致水平,然后器械驱动器的电机转动,带动器械驱动器传动件和无菌适配器传动件转动,使得定位部和止位部抵接。以此位置,可以标定无菌适配器传动件初始位置。
手术器械和无菌适配器的安装过程为,将手术器械后端由上至下的安装,将手术器械移动至无菌适配器的上方,并将手术器械的凸起与无菌适配器背板的导向槽的平面抵接,然后手术器械沿着导向槽向下移动,直至导向槽的上部对手术器械完成粗导向,手术器械盒上的凸起使得手术器械的后侧部分不再左右摆动,由无菌适配器背板的导向槽的下部对手术器械粗定位,然后由手术器械继续向下移动,手术器械盒的卡扣陷位的入口处与无菌适配器的固定扣的上端接触,然后由卡扣陷位与固定扣的各个面的配合引导手术器械完成精确导向使得手术器械盒和无菌适配器精确对准,之后手术器械盒继续向下移动,使得活动件与固定件扣接完成,而此时手术器械的传动件与无菌适配器对准,无菌适配器传动件的柱体结构插入手术器械传动件的圆柱扣位,产生预对接,此时,无菌适配器传动件上的传动扣与手术器械传动件的传动扣嵌位并未对准,使得无菌适配器传动件上的传动扣与手术器械传动件的表面产生抵接,并且将无菌适配器传动件上的传动扣向下压,使得定位部与止位部脱离。然后,器械驱动器的电机转动,带动无菌适配器传动件转动,直至无菌适配器传动件上的传动扣与手术器械传动件的传动扣嵌位对准并结合,完成对接安装,此时,无菌适配器传动件相对于初始位置转动的角度,就是手术器械的绝对位置,以此绝对位置,来确定手术器械的各个动作角度。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (15)

1.一种手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,包括:
器械驱动器,包括有外露于所述器械驱动器上表面的驱动器传动件;
无菌适配器,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的上表面配合,所述无菌适配器包括有贯通于所述无菌适配器的本体的适配器传动件,所述适配器传动件的下部与所述器械驱动器传动件配合;
手术器械,所述手术器械的后端与无菌适配器上表面配合,所述手术器械包括有外露于所述手术器械的后端的器械传动件,所述器械传动件与所述适配器传动件的上部配合;
其中,所述适配器传动件与所述驱动器传动件通过均匀排布于所述适配器传动件与所述器械驱动器传动件表面的若干齿啮合配合,所述适配器传动件与所述器械传动件通过传动扣配合。
2.根据权利要求1所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述适配器传动件的下端上包括有第一齿状部,所述第一齿状部均匀分布有若干齿,所述第一齿状部上的齿呈辐射状排列,所述器械驱动器的上端包括有第二齿状部,所述第二齿状部均匀分布有若干齿,所述第二齿状部上的齿呈辐射状排列。
3.根据权利要求2所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述第一齿状部的齿的齿峰为尖角或圆角,和/或所述第二齿状部的齿峰尖角或圆角。
4.根据权利要求2或3所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述第一齿状部的齿的齿峰两侧具有啮合面,所述第二齿状部的齿的齿峰两侧具有啮合面,所述第一齿状部的齿的啮合面与所述第二齿状部的齿的啮合面间隙配合。
5.根据权利要求1所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述适配器传动件的上表面凸出有至少一个传动扣,至少一个所述传动扣相对于所述适配器传动件的转动轴心偏心设置,所述器械传动件的表面具有至少一个传动扣位,至少一个所述传动扣位相对于所述器械传动件的转动轴心偏心设置,所述传动扣可以与所述传动扣位间隙配合。
6.根据权利要求5所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述适配器传动件的上表面还凸出有圆柱扣,所述圆柱扣的高度大于所述传动扣的高度,所述圆柱扣与所述适配器传动件的转动轴同轴心,所述器械传动件表面还有圆柱扣位,所述圆柱扣位与所述器械传动件同轴心,所述圆柱扣可与所述圆柱扣位间隙配合。
7.根据权利要求6所述的手术机器人的器械传动机构,其特征在于,两个所述传动扣与所述圆柱扣呈一体结构,所述圆柱扣的径宽大于所述传动扣的宽度,所述器械传动件上的两个传动扣位之间的柱形面与所述圆柱扣适配。
8.根据权利要求1所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述无菌适配器包括有适配器本体,所述适配器本体开设有适配器传动件安装孔,所述适配器传动件可在所述适配器传动件安装孔内转动,所述适配器本体位于所述适配器传动件安装孔内设置有止位部,所述适配器传动件的上部还包括有定位部,所述止位部可与所述定位部水平止挡。
9.根据权利要求1所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述适配器本体上还包括有背板,所述背板垂直于所述适配器的上表面,所述背板朝向所述手术器械的一侧的表面由上至下设置有导向槽,所述导向槽的上部宽度大于所述导向槽的下部宽度,所述手术器械与所述该背板配合的一面具有与所述导向槽下部配合的凸起。
10.根据权利要求9所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述无菌适配器和所述手术器械的配合表面还具有配合定位表面。
11.根据权利要求10所述的手术机器人的器械驱动传动机构,其特征在于,所述无菌适配器的上表面凸出有固定扣,所述固定扣的表面由上至下具有多个导向面,所述手术器械的下表面具有固定扣嵌位,所述固定扣嵌位的形状与所述固定扣的形状适配。
12.一种手术机器人的器械驱动装配机构,其特征在于,包括:
器械驱动器,包括与所述无菌适配器连接的装配表面;
无菌适配器,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的装配表面配合;
手术器械盒,所述手术器械盒的下表面与所述无菌适配器的上表面配合;
其中,所述无菌适配器的下表面与所述器械驱动器的装配表面通过钩形配合表面的连接部分和活动卡扣的连接部分,所述无菌适配器的上表面与所述手术器械和的下表面通过跨距设置的至少两个活动卡扣连接。
13.根据权利要求12所述的器械驱动装配机构,其特征在于,所述器械驱动器的装配表面具有固定扣,所述固定扣具有导向配合表面和卡接面,所述无菌适配器包括有活动扣,所述活动扣可与所述固定扣卡接,所述无菌适配器的下表面还包括有凹陷结构,所述凹陷结构的与所述固定扣的导向配合表面形状适配。
14.根据权利要求12所述的器械驱动装配机构,其特征在于,所述无菌适配器的下表面凸出有钩形表面,所述器械驱动器的装配表面具有用于与所述无菌适配器的钩形表面配合的勾形陷位。
15.根据权利要求12所述的器械驱动装配机构,其特征在于,所述无菌适配器与所述器械驱动器的活动卡扣的连接部分连接有操作部,所述操作部凸出于所述无菌适配器的上表面,且手术器械具有用于容纳所述操作部的空间。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113729952A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 中南大学 手术机器人的执行器快换驱动机构
CN113855248A (zh) * 2021-10-25 2021-12-31 南京佗道医疗科技有限公司 一种手术机器人器械组件
CN114052919A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 武汉联影智融医疗科技有限公司 动力连接装置、末端执行设备及腹腔镜机器人
CN114098994A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 天津大学医疗机器人与智能系统研究院 器械驱动装置、器械臂、从手端及机器人辅助手术系统
CN114176667A (zh) * 2021-12-31 2022-03-15 南京佗道医疗科技有限公司 一种器械组件卡接检测机构、卡接检测方法及其器械组件
CN114224404A (zh) * 2021-12-31 2022-03-25 南京佗道医疗科技有限公司 一种器械组件装配检测机构、检测方法及其器械组件
CN114533282A (zh) * 2022-04-21 2022-05-27 敏捷医疗科技(苏州)有限公司 传动盘、无菌隔离板及手术器械组件
WO2023284515A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构
WO2023284508A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 一种无菌适配器与手术器械后端的导向定位结构
WO2023284507A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 器械驱动器与无菌适配器的传动连接结构和手术机器人

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8602031B2 (en) * 2009-01-12 2013-12-10 Hansen Medical, Inc. Modular interfaces and drive actuation through barrier
US10271911B2 (en) * 2013-08-15 2019-04-30 Intuitive Surgical Operations, Inc. Instrument sterile adapter drive features
WO2017044884A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-16 Auris Surgical Robotics, Inc. Instrument device manipulator for a surgical robotics system
US11058508B2 (en) * 2017-06-29 2021-07-13 Verb Surgical Inc. Sterile adapter for a linearly-actuating instrument driver
CN112957127B (zh) * 2019-08-30 2022-06-17 上海微创医疗机器人(集团)股份有限公司 传动、驱动、无菌、器械盒组件与手术器械系统、机器人
JP6971284B2 (ja) * 2019-09-27 2021-11-24 株式会社メディカロイド アダプタセットおよびアダプタ
CN113349936A (zh) * 2021-07-14 2021-09-07 深圳康诺思腾科技有限公司 一种无菌适配器与手术器械后端的导向定位结构
CN113367798A (zh) * 2021-07-14 2021-09-10 深圳康诺思腾科技有限公司 无菌适配器与手术器械的传动连接结构及手术机器人的器械驱动传动机构
CN216317968U (zh) * 2021-07-14 2022-04-19 深圳康诺思腾科技有限公司 传动连接结构及手术机器人的器械驱动传动机构
CN215306655U (zh) * 2021-07-14 2021-12-28 深圳康诺思腾科技有限公司 一种手术机器人
CN113349938A (zh) * 2021-07-14 2021-09-07 深圳康诺思腾科技有限公司 一种手术机器人
CN113349937A (zh) * 2021-07-14 2021-09-07 深圳康诺思腾科技有限公司 一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023284515A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 一种手术机器人的器械驱动传动机构及装配机构
WO2023284507A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 器械驱动器与无菌适配器的传动连接结构和手术机器人
WO2023284508A1 (zh) * 2021-07-14 2023-01-19 深圳康诺思腾科技有限公司 一种无菌适配器与手术器械后端的导向定位结构
CN113729952A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 中南大学 手术机器人的执行器快换驱动机构
CN113855248A (zh) * 2021-10-25 2021-12-31 南京佗道医疗科技有限公司 一种手术机器人器械组件
CN113855248B (zh) * 2021-10-25 2024-02-23 佗道医疗科技有限公司 一种手术机器人器械组件零点定位方法
CN114052919A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 武汉联影智融医疗科技有限公司 动力连接装置、末端执行设备及腹腔镜机器人
CN114098994A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 天津大学医疗机器人与智能系统研究院 器械驱动装置、器械臂、从手端及机器人辅助手术系统
CN114098994B (zh) * 2021-11-29 2023-12-22 天津大学医疗机器人与智能系统研究院 器械驱动装置、器械臂、从手端及机器人辅助手术系统
CN114224404A (zh) * 2021-12-31 2022-03-25 南京佗道医疗科技有限公司 一种器械组件装配检测机构、检测方法及其器械组件
CN114176667B (zh) * 2021-12-31 2023-08-11 佗道医疗科技有限公司 一种器械组件卡接检测机构、卡接检测方法及其器械组件
CN114224404B (zh) * 2021-12-31 2023-08-15 佗道医疗科技有限公司 一种器械组件装配检测机构、检测方法及其器械组件
CN114176667A (zh) * 2021-12-31 2022-03-15 南京佗道医疗科技有限公司 一种器械组件卡接检测机构、卡接检测方法及其器械组件
CN114533282A (zh) * 2022-04-21 2022-05-27 敏捷医疗科技(苏州)有限公司 传动盘、无菌隔离板及手术器械组件

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