CN113786243A - 一种小型化远程手术机器人的主手运输车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型化远程手术机器人的主手运输车，属于医疗设备技术领域，包括方形的底座、分别设置在底座四角下方的万向轮，底座上方一侧边沿竖直设置有固定板，底座上方的其余三侧边沿设置有可自动展开的第一转板、第二转板和第三转板，第一转板设置在固定板的对面，固定板的内侧设置有手术机器人的主手，底座上还设置有能量控制装备，第二或第三转板上设置有远程手术模块；固定板的上方可旋转的设置有显示器，第一转板、第二转板、第三转板和显示器分别与旋转驱动机构连接。本发明提供的小型化远程手术机器人的主手运输车，能够随时随地打开，远程操作从手手术机器人，同时方便了主手远程手术机器人的运输和防护。

Description

一种小型化远程手术机器人的主手运输车

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种小型化远程手术机器人的主手运输车。

背景技术

随着医学的不断发展，手术机器人的使用越来越广泛，既往医生在手术室内操作，控制手术机器人进行手术操作。医生坐在主手机器人前，通过观看3D影像显示器，操作主手机器人，精准的控制从手手术机器人机器臂进行各种手术操作。

随着通讯技术的发展，远程操作手术已经成为现实，医生的手术场景已经可以不再局限于手术室中。而实际使用过程中，现有的机器人主手笨重，体积庞大，移动时耗时耗力，成为限制其应用场景的“卡脖子”问题。因此，如何将手术机器人的主手小型化、便携化、网络化、从而拓展手术机器人的应用场景，使得医生在网络支持下，随时随地可利用机器人主手进入手术状态救治患者成为亟待解决的问题。本方案针对这一技术问题进行解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型化远程手术机器人的主手运输车，解决了目前现有机器人体型庞大、灵活性差、不宜运输和防护等技术问题。

一种小型化远程手术机器人的主手运输车，包括方形的底座、分别设置在所述底座四角下方的万向轮，所述底座上方一侧边沿竖直设置有固定板，所述底座上方的其余三侧边沿设置有可自动展开的第一转板、第二转板和第三转板，所述第一转板设置在所述固定板的对面，所述固定板的内侧设置有手术机器人的主手，所述底座上设置有能量控制装备，所述第二转板或第三转板上设置有远程手术操控模块；

所述固定板的上方可旋转的设置有显示器，显示器可上下运动调节，所述显示器的另一端与显示屏可分离式的接触，所述第一转板、所述第二转板、所述第三转板和所述显示器分别与旋转驱动机构连接；

所述显示屏的两侧分别设置有支撑部，所述显示屏可上下的移动。

所述第一转板、所述第二转板和所述第三转板的一侧分别铰接在所述旋转驱动机构上，所述第一转板、所述第二转板和所述第三转板上相对的另一侧与所述显示器分别可分离式的接触。

所述旋转驱动机构包括水平设置的纵轴一、设置在所述纵轴一其中一端部的电机、设置在所述纵轴一另外一端部的锥齿轮一、与所述锥齿轮一啮合连接的锥齿轮二、一端穿过所述锥齿轮二的横轴一；

所述横轴一的另一端设置有锥齿轮三，所述锥齿轮三与锥齿轮四啮合连接，一端穿过所述锥齿轮四的纵轴二，其另一端通过传动带与中间轴连接，所述中间轴上设置有锥齿轮五，所述锥齿轮五与锥齿轮六啮合连接，锥齿轮六中心水平穿设有横轴二；

所述横轴一与所述第一转板连接，所述纵轴一与所述第二转板连接，所述纵轴二与所述第三转板连接，所述横轴二与所述显示器的一端铰接连接。

所述底座的四角位置上方分别设置有防护立筒，所述防护立筒为壳体状，底端开口且顶端封闭；

所述锥齿轮一和所述锥齿轮二、所述锥齿轮三和所述锥齿轮四、所述锥齿轮五和所述锥齿轮六分别设置在相应的所述防护立筒内；

所述纵轴一、所述纵轴二、所述横轴一和所述横轴二分别铰接在相邻的两个所述防护立筒上。

所述显示屏设置在其中两个相邻的所述防护立筒顶端，且所述显示屏设置在所述第一转板上方，所述支撑部与所述防护立筒连接。

所述固定板设置在另外两个相邻的所述防护立筒之间。

所述手术机器人的主手包括左操作手和右操作手，所述左操作手和右操作手的结构一致且关于所述固定板的中心面呈镜像对称，所述左操作手和所述右操作手可沿着所述固定板的高度方向上下移动。

所述左操作手包括设置在所述固定板上的固定座、一端与所述固定座铰接连接的操作臂一、一端与所述操作臂另一端铰接连接的操作臂二、一端与所述操作臂二另一端铰接连接的L型臂，所述L型臂上还设置有扶手；

所述操作臂二为朝向所述操作臂一弯曲的折型结构，所述扶手为方形状且铰接在所述L型臂的另一端。

所述显示器设置在可伸缩的设置在槽板上，所述槽板与所述横轴二铰接连接，所述显示器的一端与电动推杆一连接，所述电动推杆一设置在所述槽板上；

以及，所述固定座上竖直穿设有导柱，所述导柱设置在所述固定板内，所述固定板为壳体状，且所述固定座的下方设置有螺纹帽和螺纹杆，所述螺纹杆垂直设置在所述底座上，所述螺纹帽套设在所述螺纹杆上；

以及，所述显示屏的两端分别铰接有电动推杆二，所述电动推杆二设置在所述防护立筒的顶端。

本发明达成以下显著效果：

（1）本方案将手术机器人与运输车集成，一体化设计，使得手术机器人的主手容易运输，可以根据实际的手术情形很方便的改变手术机器人的位置，大大提升了手术机器人的小型化、便捷性，可以在最短的时间内打开并使用；

（2）设置有第一转板、第二转板和第三转板，在旋转驱动机构的作用下，第一转板、第二转板和第三转板可以同时打开，不仅科技感十足，而且可以实现对手术机器人的高效操作，大大提升了操作的效率；

（3）将显示器设置在运输车的顶端，在旋转驱动机构的作用下，显示器也打开，此时不仅显示器可以发挥显示的功能，而且还可以充当顶盖的作用，用于保护手术机器人的顶端，此外，显示器和顶盖一体化设计，还具有精简结构、节省空间的作用效果；

（4）设置有四个防护立筒，一方面，可以将旋转驱动机构中的锥齿轮防护起来，避免其外漏，以便增加美观度，也增加了安全系数；另一方面，防护立筒与旋转驱动机构中的驱动轴连接，还具有支撑定位的作用。

附图说明

图1为本发明实施例中主手运输车的结构示意图。

图2为本发明实施例中主手运输车的张开内部结构图。

图3为本发明实施例中主手运输车的张开外部结构图。

图4为本发明实施例中手术机器人主手的结构图。

图5为本发明实施例中旋转驱动机构的结构图。

其中，附图标记为：1、底座； 2、万向轮；3、防护立筒；3-1、锥齿轮一；3-2、锥齿轮二；3-3、锥齿轮三；3-4、锥齿轮四；3-5、传动带；3-6、锥齿轮五；3-7、锥齿轮六；4、第一转板；4-1、横轴一；5、显示器；5-1、固定板；5-2、横轴二；5-3、槽板；5-4、电动推杆一；6、第二转板；6-0、纵轴一；6-1、第三转板；6-2、纵轴二；7、显示屏；7-1、电动推杆二；8、手术机器人；8-1、固定座；8-2、操作臂一；8-3、操作臂二；8-4、L型臂；8-5、扶手；8-6、螺纹帽；8-7、螺纹杆；8-8、导柱；9、电机。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

参见图1，图2和图3，一种小型化远程手术机器人的主手运输车，包括方形的底座1、分别设置在底座1四角下方的万向轮2，底座1上方一侧边沿竖直设置有固定板5-1，底座1上方的其余三侧边沿设置有可自动展开的第一转板4、第二转板6和第三转板6-1，第一转板4设置在固定板5-1的对面，固定板5-1的内侧设置有手术机器人8的主手，底座1上设置有能量控制装备，第二转板6或第三转板6-1上设置有远程手术操控模块；

固定板5-1的上方可旋转的设置有显示器5，显示器5可上下运动调节，显示器5的另一端与显示屏可分离式的接触，第一转板4、第二转板6、第三转板6-1和显示器5分别与旋转驱动机构连接；

显示屏7的两侧分别设置有支撑部，显示屏7可上下的移动。

其中，万向轮上设置有锁定结构，当将主手运输车停在合适的位置上时，利用锁定结构将主手运输车定位住，现有的万向轮上往往会设置有锁定的结构，其具体的结构在此不再详述。

其中，能量控制装备放置在底座合适的位置即可，远程手术模块放在转板上，能量控制装备具体来说，在远程主、从操作端分别有电能量平台控制接口，以供电刀、超声刀电能量设备连接。远程主操作端连接电能量平台的脚踏开关，远程从操作端连接电能量平台脚踏开关的接口，脚踏开关设置在底座上端面，脚踏开关为现有技术容易实现的，且市场上可以购买到，在此不再详述。

第一转板4、第二转板6和第三转板6-1的一侧分别铰接在旋转驱动机构上，第一转板4、第二转板6和第三转板6-1上相对的另一侧与显示器分别可分离式的接触。

参见图5，旋转驱动机构包括水平设置的纵轴一6-0、设置在纵轴一6-0其中一端部的电机9、设置在纵轴一6-0另外一端部的锥齿轮一3-1、与锥齿轮一3-1啮合连接的锥齿轮二3-2、一端穿过锥齿轮二3-2的横轴一4-1；

横轴一4-1的另一端设置有锥齿轮三3-3，锥齿轮三3-3与锥齿轮四3-4啮合连接，一端穿过锥齿轮四3-4的纵轴二6-2，其另一端通过传动带3-5与中间轴连接，中间轴上设置有锥齿轮五3-6，锥齿轮五3-6与锥齿轮六3-7啮合连接，锥齿轮六3-7中心水平穿设有横轴二5-2；

横轴一4-1与第一转板4连接，纵轴一6-0与第二转板6连接，纵轴二6-2与第三转板6-1连接，横轴二5-2与显示器的一端铰接连接。

更优地，电机9连接控制器，在控制器的作用下，出于安全的考虑，电机9启动，使得纵轴一6-0、纵轴二6-2、横轴一4-1和横轴二5-2缓慢工作，使得第一转板4、第二转板6、第三转板6-1和显示器缓慢打开。

更优地，第一转板4、第二转板6和第三转板6-1在运动时，要完全垂下，或者与地面相平，这样，人们在操作该主手运输车时，不会受到转板的影响，此时横轴二5-2的旋转速度小于横轴一4-1的旋转速度，可以通过调节横轴一4-1和横轴二5-2端部的外径来实现。

底座1的四角位置上方分别设置有防护立筒3，防护立筒3为壳体状，底端开口且顶端封闭；

锥齿轮一3-1和锥齿轮二3-2、锥齿轮三3-3和锥齿轮四3-4、锥齿轮五3-6和锥齿轮六3-7分别设置在相应的防护立筒3内；

纵轴一6-0、纵轴二6-2、横轴一4-1和横轴二5-2分别铰接在相邻的两个防护立筒3上。

显示屏7设置在其中两个相邻的防护立筒3顶端，且显示屏7设置在第一转板4上方，支撑部与防护立筒3连接。

固定板5-1设置在另外两个相邻的防护立筒3之间。

参见图4，手术机器人8的主手包括左操作手和右操作手，左操作手和右操作手的结构一致且关于固定板5-1的中心面呈镜像对称。

左操作手包括设置在固定板5-1上的固定座8-1、一端与固定座8-1铰接连接的操作臂一8-2、一端与操作臂另一端铰接连接的操作臂二8-3、一端与操作臂二8-3另一端铰接连接的L型臂8-4，L型臂8-4上还设置有扶手8-5；

操作臂二8-3为朝向操作臂一8-2弯曲的折型结构，扶手8-5为方形状且铰接在L型臂8-4的另一端。

关于手术机器人8的具体结构为现有的技术，在此不再详述。

显示器5设置在可伸缩的设置在槽板5-3上，槽板5-3与横轴二5-2铰接连接，显示器5的一端与电动推杆一5-4连接，电动推杆一5-4设置在槽板5-3上；

以及，固定座8-1上竖直穿设有导柱8-8，导柱8-8设置在固定板5-1内，固定板5-1为壳体状，且固定座8-1的下方设置有螺纹帽8-6和螺纹杆8-7，螺纹杆8-7垂直设置在底座1上，螺纹帽8-6套设在螺纹杆8-7上；

以及，显示屏7的两端分别铰接有电动推杆二7-1，电动推杆二7-1设置在防护立筒3的顶端。

注：

本方案中的远程手术机器人主要用于腹腔镜手术，主手运输车实质针对现有的远程腹腔手术机器人系统进行构思改进设计。其具有本地手术功能和远程手术功能两种操控模式。手术机器人指的是医生借助机械系统的辅助对患者进行微创手术。

其中，远程腹腔手术机器人由五部分组成：医生操作台、患者操作台、主端远程控制箱、从端远程控制箱以及三维内窥镜摄像系统，医生操作台即本方案中所述的主手，在实际应用中，是与患者操作台（从手）异地相互支持工作的，主端远程控制箱、从端远程控制箱以及三维内窥镜摄像系统均为现有技术，在此不再详述，且本方案中远程腹腔手术机器人没有提到的其它部件，均视为现有技术，不再详述；

本发明的具体工作过程：

由于该运输车底端设置有万向轮2，将该运输车推动到方便医生行医的地点，启动控制器，控制旋转驱动机构工作，这时候第一转板4、第二转板6、第三转板6-1和显示器5同时展开，等到手术机器人8完全露出即可，此时，医生操作扶手8-5，由于手术机器人8的各个部件均可以旋转运动，这样显示器上便可以显示出远程病人的手术情形；

此外，可以根据电动推杆一的作用，来调节显示器的高度，由于螺纹帽支撑在固定座的下方，且固定座能够沿着导柱上下滑动，可以通过调节螺纹帽的高度，进而实现调节固定座高度的目标；

设置有电动推杆二，使其与显示屏的两端分别连接，可以调节显示屏的高度，人们可以根据自己的身高有益的调节。

实际操作时，做手术的还是医生，只不过医生的双手不触碰患者，而机器人系统只是辅助手术的平台，并不会自动作出任何动作。手术时，外科医生坐在医生操作台前，通过观看3D影像显示器，双手握住手柄操作医生机械臂同步控制患者机械臂上的器械执行各种手术动作。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，包括方形的底座（1）、分别设置在底座（1）四角下方的万向轮（2），底座（1）上方一侧边沿竖直设置有固定板（5-1），底座（1）上方的其余三侧边沿设置有可自动展开的第一转板（4）、第二转板（6）和第三转板（6-1），第一转板（4）设置在固定板（5-1）的对面，固定板（5-1）的内侧设置有手术机器人（8）的主手，底座（1）上设置有能量控制装备，第二转板（6）或第三转板（6-1）上设置有远程手术操控模块；

固定板（5-1）的上方可旋转的设置有显示器（5），显示器（5）可上下运动调节，显示器（5）的另一端与显示屏（7）可分离式的接触，第一转板（4）、第二转板（6）、第三转板（6-1）和显示器（5）分别与旋转驱动机构连接；

显示屏（7）的两侧分别设置有支撑部，显示屏（7）可上下的移动。

2.根据权利要求1的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，第一转板（4）、第二转板（6）和第三转板（6-1）的一侧分别铰接在旋转驱动机构上，第一转板（4）、第二转板（6）和第三转板（6-1）上相对的另一侧与显示器（5）分别可分离式的接触。

3.根据权利要求2的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，旋转驱动机构包括水平设置的纵轴一（6-0）、设置在纵轴一（6-0）其中一端部的电机（9）、设置在纵轴一（6-0）另外一端部的锥齿轮一（3-1）、与锥齿轮一（3-1）啮合连接的锥齿轮二（3-2）、一端穿过锥齿轮二（3-2）的横轴一（4-1）；

横轴一（4-1）的另一端设置有锥齿轮三（3-3），锥齿轮三（3-3）与锥齿轮四（3-4）啮合连接；

一端穿过锥齿轮四（3-4）的纵轴二（6-2），其另一端通过传动带（3-5）与中间轴连接，中间轴上设置有锥齿轮五（3-6），锥齿轮五（3-6）与锥齿轮六（3-7）啮合连接，锥齿轮六（3-7）中心水平穿设有横轴二（5-2）；

横轴一（4-1）与第一转板（4）连接，纵轴一（6-0）与第二转板（6）连接，纵轴二（6-2）与第三转板（6-1）连接，横轴二（5-2）与显示器（5）的一端铰接连接。

4.根据权利要求3的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，底座（1）的四角位置上方分别设置有防护立筒（3），防护立筒（3）为壳体状，底端开口且顶端封闭；

锥齿轮一（3-1）和锥齿轮二（3-2）、锥齿轮三（3-3）和锥齿轮四（3-4）、锥齿轮五（3-6）和锥齿轮六（3-7）分别设置在相应的防护立筒（3）内；

纵轴一（6-0）、纵轴二（6-2）、横轴一（4-1）和横轴二（5-2）分别铰接在相邻的两个防护立筒（3）上。

5.根据权利要求4的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，显示屏（7）设置在其中两个相邻的防护立筒（3）顶端，且显示屏（7）设置在第一转板（4）上方，支撑部与防护立筒（3）连接。

6.根据权利要求5的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，固定板（5-1）设置在另外两个相邻的防护立筒（3）之间。

7.根据权利要求1-6任一项的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，手术机器人（8）的主手包括左操作手和右操作手，左操作手和右操作手的结构一致且关于固定板（5-1）的中心面呈镜像对称，左操作手和右操作手可沿着固定板（5-1）的高度方向上下移动。

8.根据权利要求7的小型化远程手术机器人的主手运输车，其特征在于，显示器（5）设置在可伸缩的设置在槽板（5-3）上，槽板（5-3）与横轴二（5-2）铰接连接，显示器（5）的一端与电动推杆一（5-4）连接，电动推杆一（5-4）设置在槽板（5-3）上；

以及，固定座（8-1）上竖直穿设有导柱（8-8），导柱（8-8）设置在固定板（5-1）内，固定板（5-1）为壳体状，且固定座（8-1）的下方设置有螺纹帽（8-6）和螺纹杆（8-7），螺纹杆（8-7）垂直设置在底座（1）上，螺纹帽（8-6）套设在螺纹杆（8-7）上；

以及，显示屏（7）的两端分别铰接有电动推杆二（7-1），电动推杆二（7-1）设置在防护立筒（3）的顶端。

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