CN113662668A - 一种末端装置及手术机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种末端装置，包括连接机构、紧固机构及固定机构，连接机构上设有连接孔及紧固孔，连接孔与紧固孔连通，且连接孔的轴向方向与紧固孔的轴向方向呈夹角；固定机构的一端设有固定槽，且固定机构靠近固定槽的一端与连接孔插接，固定机构远离固定槽的一端连接手术器械；紧固机构与紧固孔插接，并通过在紧固孔内移动，使固定机构在连接孔内处于锁定状态或松开状态；紧固机构包括弹簧，弹簧设置于紧固孔内，用于给紧固机构施加一沿紧固孔轴向的弹力，供紧固机构以回弹方式保持于连接孔内。本发明提供的末端装置及手术机器人通过紧固机构在紧固孔内抵触夹持固定机构，以增加固定机构安装及拆卸的便捷性。

Description

一种末端装置及手术机器人
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种末端装置及手术机器人。
背景技术
手术机器人在临床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，由机械精确的控制手术切口，可增加手术的精确度，减少由于操作失误造成风险的概率。目前国内外比较成熟的手术机器人产品，其用于连接手术器械的末端装置通常是靠锁紧螺钉来实现手术器械的固定，在手术过程中需更换手术器械时，对末端装置的拆卸及更换比较麻烦，影响更换手术器械的便捷性。同时，锁定螺钉通常无防脱落的措施，如在手术过程中锁紧螺钉掉落，则无法通过末端装置固定手术机械，从而严重影响手术的进行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种末端装置及手术机器人解决手术机器人在手术过程中更换及固定手术器械不便的问题。
为了达到上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是提供一种末端装置，包括：连接机构、紧固机构及固定机构，连接机构上设有连接孔及紧固孔，连接孔与紧固孔连通，且连接孔的轴向方向与紧固孔的轴向方向呈夹角；固定机构的一端设有固定槽，且固定机构靠近固定槽的一端与连接孔插接，固定机构远离固定槽的一端连接手术器械；紧固机构与紧固孔插接，并通过在紧固孔内移动，使固定机构在连接孔内处于锁定状态或松开状态；紧固机构包括弹簧，弹簧设置于紧固孔内，用于给紧固机构施加一沿紧固孔轴向的弹力，供紧固机构以回弹方式保持于连接孔内；固定机构在锁定状态时，紧固机构位于固定槽内，以限制固定机构在连接孔内沿连接孔的轴向方向上位移；紧固机构从固定槽内移出后，固定机构处于松开状态，以对固定机构上的手术器械进行更换。
进一步的，紧固机构包括拉拔件、连接杆以及插接件，连接杆位于紧固孔内，且其两端分别与拉拨件及插接件连接。
进一步的，紧固孔远离连接孔的一端的侧壁上设置有挡板，弹簧套设于连接杆上，且弹簧的相对两侧分别与连接件及挡板接触。
进一步的，插接件远离与连接杆连接的一侧位于连接孔内，拉拔件位于挡板远离插接件的一侧。
进一步的，连接孔的轴向方向与紧固孔的轴向方向之间的夹角大于0°。
进一步的，连接孔的轴向方向与紧固孔的轴向方向之间的夹角为90°。
进一步的，固定槽相对两侧的侧壁与底板之间的夹角分别为3°及45°。
进一步的，插接件的形状与固定槽的形状适配。
本发明还提供一种手术机器人，其包括机械臂及末端装置，末端装置与机械臂连接，以利用机械臂带动末端装置进行手术。
与现有技术相比，本发明所提供的末端装置及手术机器人具有以下有益效果：
通过连接机构上设置相互连通且成夹角的连接孔及紧固孔，再利用紧固机构从紧固孔中对连接孔中固定机构上的固定槽进行抵触夹紧，从而实现快速对紧固装置的安装与拆卸。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
附图说明
图1为本发明提供的一种末端装置的结构示意图；
图2为图1中末端装置的剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1与图2，本发明第一实施例提供的一种末端装置包括连接机构20、紧固机构30及固定机构40，连接机构20与手术机器人连接，其上设有连接孔201及紧固孔203，连接孔201与紧固孔203连通，且连接孔201的轴向方向与紧固孔203的轴向方向呈夹角。固定机构40与连接孔201插接，且与连接孔201插接的一端上设置有固定槽401，手术器械连接于固定机构40上。紧固机构30与紧固孔203插接，且紧固机构30可在紧固孔203内移动，通过紧固机构30在紧固孔203内的移动，使固定机构20在连接孔201内位于锁定状态或松开状态。
在固定机构40位于连接孔201内时，紧固机构30在紧固孔203内移动，并位于固定槽401内，以使固定机构40处于在连接孔201内处于锁定状态，即，利用紧固机构30与固定槽401的侧壁配合，限制固定机构40在连接孔201内沿连接孔201的轴向方向位移。从而实现将固定机构40固定于连接机构20上，使手术机器人可通过固定机构40上的手术器械进行手术。在需要更换手术器械时，将紧固机构30从固定槽401内移出，使紧固机构30取消对固定机构40的固定。即紧固机构30从固定槽401内移出后，固定机构40在连接孔201内处于松开状态，此时可将固定机构30从连接孔201中抽出，以更换固定机构30，也即对固定机构40上的手术器械进行更换。
需说明的是，连接机构20可通过螺钉、卡扣连接及焊接等连接方式与手术机器人连接，只要手术机器人在工作时可带动连接机构20运动即可。
需说明的是，手术器械包括手术刀、针管等器械，用于对患者进行手术，手术器械通过可拆卸连接的方式与固定机构40连接。
需说明的是，连接孔201的轴向方向与紧固孔203的轴向方向之间的夹角为大于0°的任意夹角，只要紧固机构30位于紧固孔203内时能顶住固定槽401，从而限制固定机构40在连接孔201内沿连接孔201轴向方向的位移即可。优选的，连接孔201的轴向方向与紧固孔203的轴向方向之间的夹角为90°。
所述紧固机构30包括拉拔件301、连接杆303、插接件305及弹簧(图未视)，紧固孔203远离连接孔201一侧的内壁上设置有挡板2031。
具体的，连接杆303位于紧固孔203内，且其两端分别与拉拔件301及插接件305连接，插接件305远离连接杆303的一侧位于连接孔201内，拉拔件301位于挡板2031远离插接件305的一侧。弹簧套设于连接杆303上，且弹簧的相对两端分别与连接件305及挡板2031接触。
在需要将固定机构40固定于连接孔201内时，对拉拔件301施加远离连接孔201方向的外力，使拉拔件301朝远离连接孔201的方向位移，从而通过连接杆303带动插接件305一同移动，以使插接件305位于连接孔201的一侧从连接孔201内移动至紧固孔203，弹簧被插接件305及挡板2031挤压成压缩状态。然后将固定机构40设置有固定槽401的一侧插入连接孔201内，最后松开拉拔件301，在弹簧弹力的作用下，插接件305移动至连接孔201，且位于固定槽401内，以将固定机构40固定于连接孔201内。
进一步的，在本实施例中，固定槽401相对两侧的侧壁与底板之间的夹角分别为3°及45°，插接件405的形状与固定槽401的形状适配。
本发明的第二实施例提供一种手术机器人，其包括机械臂及上述第一实施例的一种末端装置，末端装置与机械臂连接，通过机械臂的运动，带动末端装置进行手术。
与现有技术相比，本发明所提供的末端装置及手术机器人具有以下有益效果：通过连接机构上设置相互连通且成夹角的连接孔及紧固孔，再利用紧固机构从紧固孔中对连接孔中固定机构上的固定槽进行抵触夹紧，从而实现快速对紧固装置的安装与拆卸。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种末端装置，其特征在于，包括：
连接机构、紧固机构及固定机构，所述连接机构上设有连接孔及紧固孔，所述连接孔与所述紧固孔连通，且所述连接孔的轴向方向与所述紧固孔的轴向方向呈夹角；所述固定机构的一端设有固定槽，且所述固定机构靠近固定槽的一端与所述连接孔插接，所述固定机构远离所述固定槽的一端连接手术器械；所述紧固机构与所述紧固孔插接，并通过在所述紧固孔内移动，使所述固定机构在所述连接孔内处于锁定状态或松开状态；
所述紧固机构包括弹簧，所述弹簧设置于所述紧固孔内，用于给所述紧固机构施加一沿紧固孔轴向的弹力，供所述紧固机构以回弹方式保持于连接孔内；
所述固定机构在所述锁定状态时，所述紧固机构位于所述固定槽内，以限制所述固定机构在所述连接孔内沿所述连接孔的轴向方向上位移；所述紧固机构从所述固定槽内移出后，所述固定机构处于所述松开状态，以对所述固定机构上的手术器械进行更换。
2.如权利要求1所述的一种末端装置，其特征在于：所述紧固机构包括拉拔件、连接杆以及插接件，所述连接杆位于所述紧固孔内，且其两端分别与所述拉拨件及所述插接件连接。
3.如权利要求2所述的一种末端装置，其特征在于：所述紧固孔远离所述连接孔的一端的侧壁上设置有挡板，所述弹簧套设于所述连接杆上，且所述弹簧的相对两侧分别与所述连接件及所述挡板接触。
4.如权利要求3所述的一种末端装置，其特征在于：所述插接件远离与所述连接杆连接的一侧位于所述连接孔内，所述拉拔件位于所述挡板远离所述插接件的一侧。
5.如权利要求1所述的一种末端装置，其特征在于：所述连接孔的轴向方向与所述紧固孔的轴向方向之间的夹角大于0°。
6.如权利要求5所述的一种末端装置，其特征在于：所述连接孔的轴向方向与所述紧固孔的轴向方向之间的夹角为90°。
7.如权利要求1所述的一种末端装置，其特征在于：所述固定槽相对两侧的侧壁与底板之间的夹角分别为3°及45°。
8.如权利要求2所述的一种末端装置，其特征在于：所述插接件的形状与所述固定槽的形状适配。
9.一种手术机器人，其特征在于，包括：
机械臂及如权利要求1-8任一项所述的末端装置，所述末端装置与所述机械臂连接，以通过所述机械臂带动所述末端装置进行手术。
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