CN114010265B - 一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人 - Google Patents
一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域,具体是一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人,手术夹包括限位壳体、至少一个滑动机构、至少一个调节组件和至少一个柔性臂;所述限位壳体上开设有至少一个限位腔;所述调节组件设置在所述限位腔内,所述柔性臂穿设于所述限位腔内,所述调节组件套设在所述柔性臂上;所述滑动机构设置在所述限位壳体内,且与所述调节组件滑动连接,所述滑动机构能够沿着所述限位壳体的轴向移动,以带动所述调节组件转动,进而带动所述柔性臂在所述限位腔内转动;本发明将直线运动转化为旋转运动,实现调节所述柔性臂的转动角度,提高所述柔性臂自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人。
背景技术
随着微创手术技术与人工智能技术的发展,机器人辅助微创外科手术逐渐成为微创外科手术的发展趋势之一。现有机器人辅助微创外科手术能够很大程度上消除传统微创外科手术技术的局限性,实现诸如远程手术等功能;但目前的机器人辅助微创外科手术的手术成本较高,并且手术机器人的调节和定位装置等结构复杂,会给手术机器人带来了较大的迟滞性,造成定位时操作繁琐,耗时长;并导致手术机器人的运动控制精度较低,造成手术机器人工作准确度较低,这也降低了手术机器人手术时的安全性。
基于现有技术存在的缺点,急需研究一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人,来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的提供了一种用于手术机器人的手术夹及手术机器人,本发明将调节组件设置在限位腔内,将调节组件套设在柔性臂上,并将调节组件与滑动机构滑动连接,滑动机构能够沿着限位壳体的轴向移动,以带动调节组件转动,进而带动柔性臂在限位腔内转动;这将直线运动转化为旋转运动,实现调节所述柔性臂的转动角度,提高所述柔性臂自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
本发明公开了一种用于手术机器人的手术夹,包括限位壳体、至少一个滑动机构、至少一个调节组件和至少一个柔性臂;
所述限位壳体上开设有至少一个限位腔;
所述调节组件设置在所述限位腔内,所述柔性臂穿设于所述限位腔内,所述调节组件套设在所述柔性臂上;
所述滑动机构设置在所述限位壳体内,且与所述调节组件滑动连接,所述滑动机构能够沿着所述限位壳体的轴向移动,以带动所述调节组件转动,进而带动所述柔性臂在所述限位腔内转动。
进一步地,所述调节组件包括螺旋套和定位件;
所述螺旋套和所述定位件由外到内依次套设在所述柔性臂上,所述定位件与所述柔性臂固定连接,所述定位件与所述螺旋套滑动连接,所述定位件能够带动所述柔性臂沿着所述螺旋套的轴线方向移动。
进一步地,所述定位件和所述螺旋套上,二者择一的设有至少一个定位部,另一设有与所述定位部相匹配的定位槽;
所述定位部设置在所述定位槽内后,能够限制所述柔性臂相对于所述螺旋套转动。
进一步地,所述定位部能够沿所述定位槽做往复运动,以使所述定位件能够带动所述柔性臂沿着所述螺旋套的轴线方向,相对于所述螺旋套移动。
进一步地,所述螺旋套的外壁上设置有螺旋槽,所述限位壳体沿其轴向上开设有限位槽;
所述滑动机构包括滑动件,所述滑动件包括第一滑动部和第二滑动部,所述第一滑动部设置在所述螺旋槽内,所述第二滑动部设置在所述限位槽内;
所述第二滑动部在所述限位槽内移动时,所述第一滑动部能够在所述螺旋槽内移动,以使所述螺旋套相对所述限位腔转动。
进一步地,所述滑动机构还包括导向件和拉动组件;
所述导向件设置在所述限位壳体上,所述导向件和所述拉动组件滑动连接,所述拉动组件与所述滑动件固定连接,所述拉动组件能够带动所述滑动件沿着所述螺旋套的轴向往复移动。
进一步地,所述拉动组件包括第一拉动件和第二拉动件;
所述滑动件的一端与所述第一拉动件固定连接,所述滑动件的另一端与所述第二拉动件固定连接,且所述第二拉动件的一端绕在所述导向件上,以带动滑动件沿着所述螺旋套的轴向往复移动。
进一步地,所述柔性臂的数量为两个;
所述柔性臂分别与所述调节组件和所述滑动机构一一对应设置。
进一步地,还包括手术钳;
所述柔性臂包括操作端和用于与手术机器人的机械臂固定连接的固定端;所述手术钳设置在所述柔性臂的操作端。
进一步地,还包括至少一个定位组件;
所述定位组件套设在所述定位件上,所述定位组件能够限制所述调节组件的往复运动。
进一步地,所述定位组件包括充气结构;
所述充气结构套设在所述定位件上,所述充气结构用于与手术机器人的充气组件连通;
当所述充气结构充气后,所述充气结构与所述定位件抵接,所述充气结构能够限制所述定位件沿着所述螺旋套轴向的往复运动。
进一步地,所述限位壳体上还设置有至少一个第一安装孔和第二安装孔;
所述第一安装孔内安装有图像采集装置、传感器和活检钳中的至少一种;
所述第二安装孔内安装有发光件,在设有至少两个所述第二安装孔时,两个所述安装孔对称设置在所述限位壳体的端面上。
本发明另一方面还保护一种手术机器人,包括控制器、机械臂、驱动组件和如上所述的用于手术机器人的手术夹;
所述控制器与所述驱动组件电连接,所述控制器用于控制所述驱动组件驱动所述调节组件和/或所述滑动机构;
所述驱动组件设置在所述机械臂上,所述机械臂的操作端设置有所述手术夹,且所述手术夹与所述驱动组件连接,所述驱动组件用于驱动所述调节组件和/或所述滑动机构,以调节所述柔性臂的位置。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
1.本发明将调节组件设置在限位腔内,将调节组件套设在柔性臂上,并将调节组件与滑动机构滑动连接,滑动机构能够沿着限位壳体的轴向移动,以带动调节组件转动,进而带动柔性臂在限位腔内转动;这将直线运动转化为旋转运动,实现调节所述柔性臂的转动角度,提高所述柔性臂自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
2.本发明将所述调节组件套设在所述柔性臂上,所述调节组件与所述柔性臂滑动连接,使得所述柔性臂能够相对所述调节组件滑动,进而在直线方向上调节所述柔性臂的位置,即在调节所述柔性臂的转动角度的基础上,再在直线方向上调节所述柔性臂的位置,这提高了所述柔性臂自由度,也提高了手术机器人在手术时的准确性。
3.本发明中将所述调节组件和所述滑动机构均设置在所述限位壳体内,保证了所述调节组件和所述滑动机构的安装稳定性,并保证了所述调节组件和所述滑动机构的调节精度;设置两个柔性臂,并设置两个调节组件和两个滑动机构与其配合,使所述手术夹实现双通道操作,进而也实现了所述柔性臂协同操作,使得所述手术夹能够对不同位置或不同形状的病变位置进行操作,这提高了手术夹的适配性和手术的速度。
4.本发明将所述充气结构套设在所述定位件上,通过所述充气结构对所述定位件进行限位,确保所述柔性臂在直线方向上完成位置调节后,能够对所述定位件进行锁定,避免其移动,这提高了所述柔性臂的定位精度,进而提高了手术机器人手术时的精准度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为本实施例所述手术夹的结构图;
图2为本实施例所述柔性臂与调节组件和滑动机构连接后的结构图;
图3为本实施例所述限位壳体与所述滑动机构连接后的结构图;
图4为本实施例所述限位壳体的主视图;
图5为本实施例所述柔性臂与所述定位件连接后的结构图;
图6为本实施例所述螺旋套的结构图。
其中,图中附图标记对应为:
1-限位壳体;2-调节组件;3-滑动机构;4-柔性臂;5-手术钳;11-限位槽;12-限位腔;13-第一安装孔;14-第二安装孔;21-螺旋套;22-定位件;23-轴承;31-滑动件;32-导向件;33-第一拉动件;34-第二拉动件;61-气囊;62-气管;211-定位槽;212-螺旋槽;221-定位部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术存在以下缺点:现有机器人辅助微创外科手术能够很大程度上消除传统微创外科手术技术的局限性,实现诸如远程手术等功能;但目前的机器人辅助微创外科手术的手术成本较高,并且手术机器人的调节和定位装置等结构复杂,会给手术机器人带来了较大的迟滞性,造成定位时操作繁琐,耗时长;并导致手术机器人的运动控制精度较低,造成手术机器人工作准确度较低,这也降低了手术机器人手术时的安全性。
针对现有技术的缺陷,本发明将调节组件设置在限位腔内,将调节组件套设在柔性臂上,并将调节组件与滑动机构滑动连接,滑动机构能够沿着限位壳体的轴向移动,以带动调节组件转动,进而带动柔性臂在限位腔内转动;这将直线运动转化为旋转运动,实现调节所述柔性臂的转动角度,提高所述柔性臂自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
实施例1
参见附图1~图6,本实施例提供了一种用于手术机器人的手术夹,包括限位壳体1、至少一个滑动机构3、至少一个调节组件2和至少一个柔性臂4;
限位壳体1上开设有至少一个限位腔12;
调节组件2设置在限位腔12内,柔性臂4穿设于限位腔12内,调节组件2套设在柔性臂4上;
滑动机构3设置在限位壳体1内,且与调节组件2滑动连接,滑动机构3能够沿着限位壳体1的轴向移动,以带动调节组件2转动,进而带动柔性臂4在限位腔12内转动。
需要说明的是:在本实施例中,将调节组件2设置在限位腔12内,将调节组件2套设在柔性臂4上,并将调节组件2与滑动机构3滑动连接,滑动机构3能够沿着限位壳体1的轴向移动,以带动调节组件2转动,进而带动柔性臂4在限位腔12内转动,将直线运动转化为旋转运动,实现调节柔性臂4的转动角度,这提高柔性臂4自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
如图2所示,调节组件2包括螺旋套21和定位件22;
螺旋套21和定位件22由外到内依次套设在柔性臂4上,定位件22与柔性臂4固定连接,定位件22与螺旋套21滑动连接,定位件22能够带动柔性臂4沿着螺旋套21的轴线方向移动;将调节组件2套设在柔性臂上,调节组件2与柔性臂4滑动连接,使得柔性臂4能够相对调节组件2滑动,进而在直线方向上调节柔性臂4的位置,即在调节柔性臂4的转动角度的基础上,再在直线方向上调节柔性臂4的位置,这提高了柔性臂4自由度,也提高了手术机器人在手术时的准确性。
具体地,调节组件2还包括轴承23,轴承23套设在螺旋套21上,上述结构能够保证柔性臂4能够沿着螺旋套21的轴向移动,并在限位腔12内转动,这使得柔性臂4能够快速定位,并保证定位的精度。
具体地,限位壳体1为圆柱形壳体,这保证限位壳体1在人体内部运动时,不会对人体内部造成损坏。
更进一步地,限位壳体1包括侧壁、相对设置的第一端面和第二端面,限位腔12贯穿第一端面和第二端面,限位槽11未贯穿第一端面,限位槽11贯穿第一端面。
具体地,一个螺旋套21的两端均设置有轴承23,轴承23与螺旋套21紧配合;在螺旋套21的两端均设置有轴承23能够降低螺旋套21在运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度,同时保证其顺滑转动;将轴承23与螺旋套紧配合,能够保证螺旋套21在限位腔12内转动时,轴承23不会从螺旋套21上脱落,避免脱落后影响手术时的精度,或与手术钳5发生干涉,影响手术的安全性。
具体地,限位腔12的内壁上设置有环形抵接部,环形抵接部与轴承23抵接,避免轴承23与滑动件31接触时,滑动件31影响轴承2的运动过程,这也会影响手术时的精度,更有可能影响手术的安全性。
在一些可能的实施例中,定位件22和螺旋套21上,二者择一的设有至少一个定位部221,另一设有与定位部221相匹配的定位槽211;
定位部221设置在定位槽211内后,能够限制柔性臂4相对于螺旋套21转动。
具体地,一个定位件22上设置有两个定位部221,螺旋套21的内壁上设置有与两个定位部221相匹配的两个定位槽211,设置两个定位部221能够使定位件22与螺旋套21更准确的定位,更能够避免由于定位件22只设置一个定位部221,导致的定位件22与螺旋套21在径向发生相对滑动,这会影响手术夹的定位精度,进而影响手术的精准性和安全性。
如图5所示,两个定位部221对称设置在定位件22上,使得两个定位槽211也对称设置在螺旋套21的内壁上,保证两个定位部221和两个定位槽211在加工时更方便,节省工时,降低成本。
在一些可能的实施例中,定位部221能够沿定位槽211做往复运动,以使定位件22能够带动柔性臂4沿着螺旋套21的轴线方向,相对于螺旋套21移动。
如图2所示,螺旋套21的外壁上设置有螺旋槽212,限位壳体1沿其轴向上开设有限位槽11;
滑动机构3包括滑动件31,滑动件31包括第一滑动部和第二滑动部,第一滑动部设置在螺旋槽212内,第二滑动部设置在限位槽11内;
第二滑动部在限位槽11内移动时,第一滑动部能够在螺旋槽212内移动,以使螺旋套21相对限位腔12转动;滑动件31的第二滑动部沿着限位槽11移动时,滑动件31的第一滑动部沿着螺旋槽212移动,此时滑动件31能够带动螺旋套21转动,进而带动柔性臂4在限位腔12内转动;这将直线运动转化为旋转运动,实现调节柔性臂4的转动角度,提高柔性臂4自由度的同时保证了稳定性,进而也提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
具体地,第二滑动部为滑块,滑块分别与限位槽11卡接,使得滑动件31仅能够沿着限位槽11的长度方向进行移动,避免其脱离限位槽11,造成滑动件31无法精准带动螺旋套21转动。
具体地,滑动件31的数量为两个,两个滑动件31对称设置在限位槽11上;即一个滑动件31的第一滑动部设置在一个螺旋槽212内,另一个滑动件31的第一滑动部设置在另一个螺旋槽212内,使得两个螺旋套21在两个滑动件31的带动下转动,这提高了柔性臂4的定位速度。
具体地,螺旋槽212为等螺距螺旋,螺旋槽212的长度小于螺旋套21的长度,以避免滑动件31与轴承23接触,进而避免影响柔性臂4转动时的精度;并且将螺旋槽212的长度设置为小于螺旋套21的长度,能够避免滑动件31在滑动时滑出限位槽11,在手术时脱落至人体体内,影响手术的安全性。
在一些可能的实施例中,滑动机构3还包括导向件32和拉动组件;
导向件32设置在限位壳体1上,导向件32和拉动组件滑动连接,拉动组件与滑动件31固定连接,拉动组件能够带动滑动件31沿着螺旋套21的轴向往复移动;拉动组件与手术机器人的驱动组件连接,通过驱动组件控制拉动组件带动滑动件31移动,可以精准控制滑动件31的位置,进而精准控制柔性臂4的转动角度,提高手术机器人手术时的准确性。
在一些可能的实施例中,拉动组件包括第一拉动件33和第二拉动件34;
滑动件31的一端与第一拉动件33固定连接,滑动件31的另一端与第二拉动件34固定连接,且第二拉动件34的一端绕在导向件32上,以带动滑动件31沿着螺旋套21的轴向往复移动。
具体地,所述导向件32为导向轮。
更进一步地,第一拉动件33和第二拉动件34结构相同,第一拉动件33和第二拉动件34均为钢丝绳;第一拉动件33和第二拉到件34均包括自由端和连接端,连接端与第二滑动部连接,自由端均沿着滑动件31的移动方向延伸出至限位壳体1的第一端面,并且自由端用于与手术机器人的驱动组件连接;并且驱动组件分别驱动每一个第一拉动件33和每个第二拉动件34,使得每一个第一拉动件33和每个第二拉动件34均能够独立拉动滑动件31运动,保证滑动件31沿着限位槽11向前移动和沿着限位槽11向后移动分别控制,确保了滑动件31移动距离的精准控制,进而保障了柔性臂4转动角度的精准性。
在本实施例中,滑动件31沿着限位槽11向前移动的最大距离,能够保证柔性臂4由初始位置正向旋转90°,滑动件31沿着限位槽11向后移动的最大距离,能够保证柔性臂4反向旋转90°,可见柔性臂4具有180°的转动角度,这使得柔性臂4能够通过调整其转动角度,对任意位置的病变位置进行手术,提高了手术夹的适配能力。
如图2所示,柔性臂4的数量为两个;
柔性臂4分别与调节组件2和滑动机构3一一对应设置;将调节组件2和滑动机构3均设置在限位壳体1内,保证了调节组件2和滑动机构3的安装稳定性,并保证了调节组件2和滑动机构3的调节精度;设置两个柔性臂4,并设置两个调节组件2和两个滑动机构3与其配合,使手术夹实现双通道操作,进而也实现了柔性臂4协同操作,使得手术夹能够对不同位置或不同形状的病变位置进行操作,这提高了手术夹的适配性和手术的速度。
具体地,滑动机构3的数量为两个,两个滑动机构3对称设置;两个滑动件31的第二滑动部均设置在限位槽11内;两个导向件32的安装位置距离螺旋套21一个端面的垂直距离相等,且导向件32设置位置不会干涉滑动件31的移动,即滑动件31移动至极限距离时,滑动件31与导向件32之间仍存在间隙,这保证结构设计的合理性。
更进一步地,两个滑动件31的移动相互独立,在一个滑动件31移动时,可控制另一个滑动件31停止运动,这使得两个柔性臂4能够通过调整其转动角度,对任意位置的病变位置进行手术,提高了手术夹的适配能力。
具体地,柔性臂4的截面为圆形,这保证柔性臂4在人体内部运动时,不会对人体内部造成损坏。
如图5所示,柔性臂4包括弯曲部和平直部,平直部的一端与机器人的机械臂连接,平直部的另一端与弯曲部的一端连接,弯曲部的另一端与手术钳5连接;定位件22套设在平直部上,且定位件22的一端与平直部和弯曲部连接处平齐,这保证柔性臂4朝向手术机器人的机械臂移动时,由于弯曲部与螺旋套卡接,导致移动至平直部和弯曲部连接处时,达到极限位置,无法继续朝向手术机器人移动,这能够避免由于医师使用手术机器人的误操作,造成柔性臂4带着手术钳5穿过螺旋套21,导致限位壳体1脱落在人体体内,给人体造成二次伤害。
具体地,当柔性臂4的数量、调节组件2的数量和限位腔12的数量均为两个,限位槽11设置在调节组件2和滑动机构3之间,使得设置在限位槽11内的滑动件31能够同时与调节组件2和滑动机构3滑动连接。
如图2所示,在两个螺旋套21分别设置在两个限位腔12内时,两个螺旋套21上的螺旋槽212的螺旋方向相同,使得两个螺旋套21在一个滑动件31的带动下能够同时转动,这提高了柔性臂4的定位速度。
如图3所示,两个限位腔12均为通孔,保证柔性臂4的两端均能够延伸至第一限位12的外部,使得柔性臂4的一端安装手术钳5,柔性臂4的另一端与手术机器人连接;限位槽11并未贯穿限位壳体1,由于导向件32固定设置的位置设置在限位壳体1的内部,从而使得限位槽11无需贯穿限位壳体1,限位槽11的一端未贯穿限位壳体1,限位槽11的另一端贯穿限位壳体1,使得滑动件31、导向件32和拉动件33能够从限位壳体1的一端拆卸下来,在滑动机构3发生损坏时,仅需更换滑动机构3即可,并且能够使调节组件2和滑动机构3同步安装和拆卸,这提高了安装和拆卸的速度。
具体地,限位槽11与两个限位腔12均相连通,保证调节组件2和滑动机构3同步安装和拆卸,这提高了安装和拆卸的速度。
如图4所示,一个限位腔12的中心与另一个限位腔12的中心的连线经过限位槽11,这保证手术夹结构布置更合理,并使得手术夹的结构更美观。
如图4所示,限位槽11沿着螺旋套21的轴线方向设置,保证滑动件31在限位槽11内移动时,滑动件31上的第一滑动部与螺旋槽212的接触面积不变,使得第一滑动部能够一直在螺旋槽212内移动;避免第一滑动部在限位槽11内移动时,第一滑动部脱离限位槽11,这在简化了第一滑动部的结构基础上,提高了滑动件31与限位槽11配合的准确性。
如图6所示,定位槽211贯穿螺旋套21,及定位槽211的长度与螺旋套21的长度相等,保证定位件22前后移动的最长距离,使得手术夹能够适配不同病变位置。
在一些可能的实施例中,手术夹还包括手术钳5;
柔性臂4包括操作端和用于与手术机器人的机械臂固定连接的固定端;手术钳5设置在柔性臂4的操作端。
具体地,手术钳5与柔性臂4可拆卸连接,例如手术钳5与柔性臂4卡接固定,手术钳5与柔性臂4可拆卸连接,能够在手术钳5损坏时,只更换手术钳5,无需更换柔性臂4,提高更换速度,并降低更换成本。
具体地,手术钳5具有一个开合的自由度,在手术机器人控制器的控制下,能够张开或闭合,从而实现对病变位置的手术操作。
具体地,柔性臂4内部设置有钢丝,钢丝的一端与手术机器人的第一驱动电机连接,钢丝的另一端与手术钳5连接,钢丝带动手术钳5张开或闭合。
在一些可能的实施例中,还包括至少一个定位组件;
定位组件套设在定位件22上,定位组件能够限制调节组件2的往复运动。
在一些可能的实施例中,定位组件包括充气结构;
充气结构套设在定位件22上,充气结构用于与手术机器人的充气组件连通;
当充气结构充气后,充气结构与定位件22抵接,充气结构能够限制定位件22沿着螺旋套21轴向的往复运动;将充气结构套设在定位件22上,通过充气结构对定位件22进行限位,确保柔性臂4在直线方向上完成位置调节后,能够对定位件22进行锁定,避免其移动,这提高了柔性臂4的定位精度,进而提高了手术机器人手术时的精准度。
如图2和图3所示,充气结构包括气囊61和气管62;
气囊61与气管62的一端连通,气管62的另一端用于与手术机器人的充气组件连通;
气囊61套设在定位件22上,气囊61充气后与定位件22抵接,以使定位件22不能相对螺旋套21移动,将气囊套设在定位件22上,通过气囊61对定位件22进行限位,确保柔性臂4在直线方向上完成位置调节后,能够对定位件22进行锁定,避免其移动,这提高了柔性臂4的定位精度,进而提高了手术机器人手术时的精准度。
具体地,定位组件与调节组件2一一对应设置。
如图4所示限位壳体1上还设置有至少一个第一安装孔13和第二安装孔14;
第一安装孔13内安装有图像采集装置、传感器和活检钳中的至少一种;
第二安装孔14内安装有发光件,在设有至少两个第二安装孔14时,两个安装孔14对称设置在限位壳体1的端面上。
在一些可能的实施例中,第一安装孔13和第二安装孔14的轴线方向均与限位腔12的轴线方向相一致;
第一安装孔13内安装有图像采集装置、传感器、活检钳和抽送装置中的至少一种;图像采集装置用于获取病变位置图像,抽送装置用于抽送水或气体来清洗图像采集装置,使图像采集装置视野清晰;同时也用于将体内血水抽送出来。
具体地,第一安装孔13的数量与图像采集装置、传感器、活检钳和抽送装置一一对应设置,使得图像采集装置、传感器、活检钳和抽送装置在工作时互相不影响,并提高了工作效率。
手术夹的工作过程:当需要手术夹对病变位置进行手术时,根据病变位置控制调节组件2和滑动机构3调节柔性臂4的位置;具体为当需要柔性臂4转动时,根据病变位置拉动任意拉动件33,使滑动件31在螺旋槽212内移动,从而带动柔性臂4和螺旋套21一起转动;当两个柔性臂4均转动至合适位置后,则停止拉到拉动件33;当需要调节柔性臂4前后位置时,控制一个或两个柔性臂4沿着螺旋套21的轴线方向移动,当一个柔性臂4移动至合适位置后,控制与其对应的气管62对气囊61进行充气,使得气囊61对固设在柔性臂4上的定位件22进行限位;当另一个柔性臂4也移动至合适位置后,也控制与其对应的气管62对气囊61进行充气,使得气囊61对柔性臂4进行限位,两个定位件22均不能相对螺旋套21移动,此时可控制手术钳5进行手术。
本发明另一方面还保护一种手术机器人,包括控制器、机械臂、驱动组件和如上的用于手术机器人的手术夹;
控制器与驱动组件电连接,控制器用于控制驱动组件驱动调节组件2和/或滑动机构3;
驱动组件设置在机械臂上,机械臂的操作端设置有手术夹,且手术夹与驱动组件连接,驱动组件用于驱动调节组件2和/或滑动机构3,以调节柔性臂4的位置。
具有手术夹的手术机器人,将调节组件2套设在柔性臂4上,调节组件2与柔性臂4滑动连接,使得柔性臂4能够相对调节组件2滑动,进而在直线方向调节柔性臂4的位置;再将滑动机构3的滑动件31分别与限位槽11和调节组件2滑动连接,使得滑动机构3沿着限位槽11移动时,能够依次带动调节组件2和柔性臂4转动,从而将直线运动转换为旋转运动,实现调节柔性臂4的角度,这提高柔性臂4自由度的同时保证稳定性,进而提高了手术机器人手术时的安全性和准确性。
在一些可能的实施例中,驱动组件至少包括第一驱动气缸、第二驱动气缸、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第五驱动电机、第六驱动电机、第七驱动电机和第八驱动电机。
第一驱动气缸与一个气管62连通,第二驱动气缸与另一个气管62连通;
第一驱动电机与一个柔性臂4内部的钢丝连接,第一驱动电机用于驱动钢丝,第八驱动电机与另一个柔性臂4内部的钢丝连接;
第二驱动电机与第一个第一拉动件33连接,第三驱动电机与另一个第一拉动件33连接,第四驱动电机与一个第二拉动件34连接,第五驱动电机与另一个第二拉动件34连接;
第六驱动电机与一个柔性臂4的固定端连接,第六驱动电机用于驱动柔性臂4沿着限位壳体1的轴线方向移动;第七驱动电机与另一个柔性臂4的固定端连接。
具体地,第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机、第五驱动电机、第六驱动电机、第七驱动电机和第八驱动电机均为直线电机。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,包括限位壳体(1)、至少一个滑动机构(3)、至少一个调节组件(2)和至少一个柔性臂(4);
所述限位壳体(1)上开设有至少一个限位腔(12);
所述调节组件(2)设置在所述限位腔(12)内,所述柔性臂(4)穿设于所述限位腔(12)内,所述调节组件(2)套设在所述柔性臂(4)上;所述调节组件(2)包括螺旋套(21)和定位件(22);所述螺旋套(21)和所述定位件(22)由外到内依次套设在所述柔性臂(4)上,所述定位件(22)与所述柔性臂(4)固定连接,所述定位件(22)与所述螺旋套(21)滑动连接,所述定位件(22)能够带动所述柔性臂(4)沿着所述螺旋套(21)的轴线方向移动;
所述滑动机构(3)设置在所述限位壳体(1)内,且与所述调节组件(2)滑动连接,所述滑动机构(3)能够沿着所述限位壳体(1)的轴向移动,以带动所述调节组件(2)转动,进而带动所述柔性臂(4)在所述限位腔(12)内转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述定位件(22)和所述螺旋套(21)上,二者择一的设有至少一个定位部(221),另一设有与所述定位部(221)相匹配的定位槽(211);
所述定位部(221)设置在所述定位槽(211)内后,能够限制所述柔性臂(4)相对于所述螺旋套(21)转动。
3.根据权利要求2所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述定位部(221)能够沿所述定位槽(211)做往复运动,以使所述定位件(22)能够带动所述柔性臂(4)沿着所述螺旋套(21)的轴线方向,相对于所述螺旋套(21)移动。
4.根据权利要求1所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述螺旋套(21)的外壁上设置有螺旋槽(212),所述限位壳体(1)沿其轴向上开设有限位槽(11);
所述滑动机构(3)包括滑动件(31),所述滑动件(31)包括第一滑动部和第二滑动部,所述第一滑动部设置在所述螺旋槽(212)内,所述第二滑动部设置在所述限位槽(11)内;
所述第二滑动部在所述限位槽(11)内移动时,所述第一滑动部能够在所述螺旋槽(212)内移动,以使所述螺旋套(21)相对所述限位腔(12)转动。
5.根据权利要求4所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述滑动机构(3)还包括导向件(32)和拉动组件;
所述导向件(32)设置在所述限位壳体(1)上,所述导向件(32)和所述拉动组件滑动连接,所述拉动组件与所述滑动件(31)固定连接,所述拉动组件能够带动所述滑动件(31)沿着所述螺旋套(21)的轴向往复移动。
6.根据权利要求5所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述拉动组件包括第一拉动件(33)和第二拉动件(34);
所述滑动件(31)的一端与所述第一拉动件(33)固定连接,所述滑动件(31)的另一端与所述第二拉动件(34)固定连接,且所述第二拉动件(34)的一端绕在所述导向件(32)上,以带动滑动件(31)沿着所述螺旋套(21)的轴向往复移动。
7.根据权利要求1所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述柔性臂(4)的数量为两个;
所述柔性臂(4)分别与所述调节组件(2)和所述滑动机构(3)一一对应设置。
8.根据权利要求1所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,还包括手术钳(5);
所述柔性臂(4)包括操作端和用于与手术机器人的机械臂固定连接的固定端;所述手术钳(5)设置在所述柔性臂(4)的操作端。
9.根据权利要求3所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,还包括至少一个定位组件;
所述定位组件套设在所述定位件(22)上,所述定位组件能够限制所述调节组件(2)的往复运动。
10.根据权利要求9所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述定位组件包括充气结构;
所述充气结构套设在所述定位件(22)上,所述充气结构用于与手术机器人的充气组件连通;
当所述充气结构充气后,所述充气结构与所述定位件(22)抵接,所述充气结构能够限制所述定位件(22)沿着所述螺旋套(21)轴向的往复运动。
11.根据权利要求1所述的一种用于手术机器人的手术夹,其特征在于,所述限位壳体(1)上还设置有至少一个第一安装孔(13)和第二安装孔(14);
所述第一安装孔(13)内安装有图像采集装置、传感器和活检钳中的至少一种;
所述第二安装孔(14)内安装有发光件,在设有至少两个所述第二安装孔(14)时,两个所述第二安装孔(14)对称设置在所述限位壳体(1)的端面上。
12.一种手术机器人,其特征在于,包括控制器、机械臂、驱动组件和如权利要求1-11任意一项所述的用于手术机器人的手术夹;
所述控制器与所述驱动组件电连接,所述控制器用于控制所述驱动组件驱动所述调节组件(2)和/或所述滑动机构(3);
所述驱动组件设置在所述机械臂上,所述机械臂的操作端设置有所述手术夹,且所述手术夹与所述驱动组件连接,所述驱动组件用于驱动所述调节组件(2)和/或所述滑动机构(3),以调节所述柔性臂(4)的位置。
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