CN113749781A - 一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其包括内架、搓动机构及第一力检测模组，所述搓动机构装设于内架上，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、驱动组件，驱动组件驱动两夹持组沿第一方向靠近或远离而夹紧或松开导丝导管，第一力检测模组装设于内架底部，当所述两夹持组夹紧导丝导管时，第一力检测模组用于检测垂直于第一方向的导丝导管前进方向的递送阻力。本发明使医生及时知悉阻力信息，增加临场感，提高手术安全性，实用性强，具有较强的推广意义。

Description

一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动 装置
技术领域
本发明涉及一种医疗器械机器人领域装置，尤其涉及一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置。
背景技术
介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗--就是在医学影像设备的引导下，将特制的导管，导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
介入治疗应用数字技术，扩大了医生的视野，借助导管，导丝延长了医生的双手，它的切口(穿刺点),仅有米粒大小，不用切开人体组织，就可治疗许多过去无法治疗，必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血等。介入治疗具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。是未来医学的发展趋势。
而对于血管介入手术中医生需要长期接收X射线的辐射，为此工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，使得医生则在射线环境之外的主端对从端进行控制。
手术机器人在执行导丝(或导管)的进退、转动的过程中，需要相应的传动机构带动，然而，对于现有手术机器人的传动机构，其不具备力检测功能，医生在主端操作时，无法感知导丝或导管在人体内活动时所受到的阻力，临场感不强，容易强行操作，对患者造成伤害。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种新型的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置。
一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其包括内架、搓动机构及第一力检测模组，所述搓动机构装设于内架上，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、驱动组件，驱动组件驱动两夹持组沿第一方向靠近或远离而夹紧或松开导丝导管，第一力检测模组装设于内架底部，当所述两夹持组夹紧导丝导管时，第一力检测模组用于检测垂直于第一方向的导丝导管前进方向的递送阻力。
进一步地，还包括配合第一力检测装置检测递送阻力的辅助模块。
进一步地，所述辅助模块包括滑轨及滑设于滑轨的滑块，所述滑块固定在内架的底部，所述滑轨的安装方向平行于导丝导管前进方向。
进一步地，还包括用于检测两夹持组对导丝导管的夹持力的第二力检测模组。
进一步地，所述第一力检测模组包括安装于所述内架的底部的第一测力传感器、固定座及位于第一测力传感器和固定座之间的弹性件。
进一步地，所述弹性件是沿导丝导管前进方向延伸的压簧，两端分别抵顶在第一测力传感器及固定座之间。
进一步地，所述第一测力传感器、压簧位于固定座内部。
进一步地，所述驱动组件包括两第一底架、驱动两第一底架沿第一方向运动的驱动器，所述两夹持组分别安装于所述两第一底架。
进一步地，所述驱动组件还包括同时连接于两第一底架上的第一联动轮，两所述第一底架呈相对设置，所述第一联动轮置于两所述第一底架之间。
进一步地，两所述第一底架的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮的外表面设有卡齿，所述第一联动轮通过卡齿同时啮合在两所述夹持组的第一底架上。
进一步地，所述第二力检测模组包括安装于所述两第一底架之一的第二测力传感器和在第一方向连接驱动器及第二测力传感器的连接板，当所述两夹持组处于松开导丝导管的状态时，所述连接板使所述第二测力传感器产生一预定压力，当所述两夹持组夹紧导丝导管时，所述第一底架带动第二测力传感器位移而让预定压力发生变化，测得两夹持组对导丝导管的夹持力。
进一步地，安装有第二测力传感器的第一底架上设有挡板，所述挡板背向驱动器的侧面设有组装槽，所述第二测力传感器装设于组装槽内，并且第二测力传感器从组装槽内伸出，所述连接板靠所述第一底架的一侧设有一开口，所述开口套设于挡板及第二测力传感器上。
综上所述，本发明具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置通过设置第一力检测模组及第二力检测模组，所述第一力检测模组及第二检测模组分别从第一方向、第二方向采集导丝导管所受夹持力大小和导丝导管进入患者身体时所受到的阻力，系统控制器将该信息反馈给主端，使医生及时知悉阻力信息，增加临场感，提高手术安全性，实用性强，具有较强的推广意义。
附图说明
图1为本发明具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置的结构示意图；
图2为图1所示具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置去除机架后的立体图；
图3为图1所示具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置去除机架后的前视图；
图4为图2所示具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置去除机架、内架后的结构示意图。
具体实施方式
为了使发明的目的、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用以解释发明，并不用于限定发明。
如图1至图4所示，本发明提供一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，推动细长型医疗器械(导丝或导管)100执行夹持或松开操作。
所述具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置包括机架10、内架20及搓动机构，所述搓动机构装设于内架20上，所述机架10套设于内架20及搓动机构的外侧，让外界与搓动机构隔离。所述搓动机构包括相对设置的两夹持组30、第一驱动组件40，第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，当所述第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向靠近时，两夹持组30夹持导丝导管。
所述第一驱动组件40包括安装于所述内架20的两第一底架43、同时连接于两第一底架43上的第一联动轮42、驱动两第一底架43沿第一方向运动的驱动器41。两所述第一底架43呈相对设置。所述第一联动轮42置于所述两第一底架43之间并让所述两第一底架43同步沿第一方向相互靠近或离开。所述两第一底架43的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮42的外表面设有卡齿，所述第一联动轮42通过卡齿同时啮合在所述第一驱动组件40的第一底架43上。在第一联动轮42的作用下，所述驱动器41同时带动两第一底架43沿第一方向相互反向运动。驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，带动两夹持组30执行夹持或松开的动作。本实施例中，所述驱动器41是电磁驱动器。
所述内架20还设有两组轴承21，所述第一驱动组件40的两第一底架43分别装设于两组轴承21上，并且，每一所述第一底架43在对应组的轴承21上沿第一方向滑动。
所述具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置还包括第二力检测模组60及第一力检测模组50，所述第二力检测模组60包括安装于所述两第一底架43之一的第二测力传感器和在第一方向连接驱动器41及第二测力传感器的连接板61，当所述两夹持组30处于松开导丝导管的状态时，所述连接板61使所述第二测力传感器产生一预定压力，当所述两夹持组30夹紧导丝导管时，所述第一底架43带动第二测力传感器位移而让预定压力发生变化，测得两夹持组30对导丝导管的夹持力。所述第一底架43上设有挡板431，所述挡板431背向驱动器41的侧面设有组装槽，所述第二测力传感器装设于组装槽内，并且第二测力传感器从组装槽内伸出，所述连接板61靠所述第一底架43的一侧设有一开口，所述开口套设于挡板431及第二测力传感器上。本实施例中，第二测力传感器是压力传感器。
当所述两夹持组30夹紧导丝导管时，所述两第一底架43带动第二测力传感器位移而让预定压力发生变化。系统控制器记录该压力信息变化并反馈到医生操作的主端，增加医生的临场感。
所述具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置还包括辅助模块70，所述辅助模块70用于配合第一力检测模组50进行力检测，其包括滑轨71及滑块72，所述第一力检测模组50包括固定在内架20的底部的第一测力传感器52、弹性件53及固定座51，所述固定座51固定在用于支撑驱动装置的支撑板上(图未示)，所述滑块72固定在内架20的底部，所述滑轨71安装在用于支撑驱动装置的支撑板上(图未示)，其安装方向与细长型医疗器械100的递送方向一致，所述滑块72与滑轨71配合安装，当受到垂直于第一方向的第二方向(即细长型医疗器械100的递送方向)的递送阻力发生改变时，滑块72可以在滑轨71上沿垂直于第一方向的第二方向轻微滑动。所述弹性件53是沿导丝导管前进方向延伸的压簧，两端分别抵顶在第一测力传感器52及固定座51之间。所述第一测力传感器52、弹性件53均设置在固定座51的内部，并且第一测力传感器52与内架20的底部安装固定，所述第一测力传感器52及弹性件53在固定座51内部的设置方向与第二方向一致，所述弹性件53两端分别抵顶在第一测力传感器52及固定座51之间。导丝或导管沿第二方向递送过程中，导丝或导管所受到的递送阻力会带动两夹持组30、内架20沿滑轨71轻微移动，在移动过程中，第一测力传感器52的位置也相应发生改变，弹性件53改变对第一测力传感器52的挤压力，进而带来第一测力传感器52所检测到的压力变化，系统控制器记录该压力信息变化并反馈到医生操作的主端。
综上所述，本发明具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置通过设置第一力检测模组50及第二力检测模组60，所述第一力检测模组50及第二力检测模组60分别从第一方向、第二方向采集导丝导管所受夹持力大小和导丝导管进入患者身体时所受到的阻力，系统控制器将该信息反馈给主端，使医生及时知悉阻力信息，增加临场感，提高手术安全性，实用性强，具有较强的推广意义。
以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其特征在于，包括内架、搓动机构及第一力检测模组，所述搓动机构装设于内架上，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、驱动组件，驱动组件驱动两夹持组沿第一方向靠近或远离而夹紧或松开导丝导管，第一力检测模组装设于内架底部，当所述两夹持组夹紧导丝导管时，第一力检测模组用于检测垂直于第一方向的导丝导管前进方向的递送阻力。
2.如权利要求1所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：还包括配合第一力检测装置检测递送阻力的辅助模块。
3.如权利要求2所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述辅助模块包括滑轨及滑设于滑轨的滑块，所述滑块固定在内架的底部，所述滑轨的安装方向平行于导丝导管前进方向。
4.如权利要求1所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：还包括用于检测两夹持组对导丝导管的夹持力的第二力检测模组。
5.如权利要求1所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述第一力检测模组包括安装于所述内架底部的第一测力传感器、固定座及位于第一测力传感器和固定座之间的弹性件。
6.如权利要求5所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述弹性件是沿导丝导管前进方向延伸的压簧，两端分别抵顶在第一测力传感器及固定座之间。
7.如权利要求5所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述第一测力传感器、压簧位于固定座内部。
8.如权利要求4所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述驱动组件包括两第一底架、驱动两第一底架沿第一方向运动的驱动器，所述两夹持组分别安装于所述两第一底架。
9.如权利要求8所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述驱动组件还包括同时连接于两第一底架上的第一联动轮，两所述第一底架呈相对设置，所述第一联动轮置于两所述第一底架之间。
10.如权利要求9所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：两所述第一底架的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮的外表面设有卡齿，所述第一联动轮通过卡齿同时啮合在两所述夹持组的第一底架上。
11.如权利要求8所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：所述第二力检测模组包括安装于所述两第一底架之一的第二测力传感器和在第一方向连接驱动器及第二测力传感器的连接板，当所述两夹持组处于松开导丝导管的状态时，所述连接板使所述第二测力传感器产生一预定压力，当所述两夹持组夹紧导丝导管时，所述第一底架带动第二测力传感器位移而让预定压力发生变化，测得两夹持组对导丝导管的夹持力。
12.如权利要求11所述的具有力检测功能的介入手术机器人从端导丝导管驱动装置，其特征在于：安装有第二测力传感器的第一底架上设有挡板，所述挡板背向驱动器的侧面设有组装槽，所述第二测力传感器装设于组装槽内，并且第二测力传感器从组装槽内伸出，所述连接板靠所述第一底架的一侧设有一开口，所述开口套设于挡板及第二测力传感器上。
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