CN114652445A - 用于ercp手术机器人的内镜旋钮操控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，包括壳体、传动结构和传感组件，所述传动结构内部包括两组电机体，第一组所述电机体上安装有大钮套驱动轴，所述大钮套驱动轴的下方安装有第二直齿，所述第二直齿的一侧安装有第一直齿，所述小旋钮套的内部安装有左右旋钮转动；本发明通过模块可以实时反馈旋钮的角度位置信息，有助于医生判定并进行下一步操作，进而通过外部的操作可对内部的电机进行控制放置进而代替医生完成手术，避免医生收到X射线的影响，再利用外部的操作便捷的方式，进而为医务人员较少负担，避免长时间的工作导致医疗事故的发生。

Description

用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置

技术领域

本发明涉及介入手术机器人操作领域，具体地，涉及用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置。

背景技术

ERCP是一种非常成熟的内镜微创治疗胆胰系统疾病，也叫做经内镜逆行性胰胆管造影术。ERCP可用于诊断和治疗胆结石、胆梗阻、胆管炎、胆肿瘤、胰腺肿瘤等疾病。在手术的过程中，将一条十二指肠镜插入患者的十二指肠降部，在活检管道中插入造影导管到十二指肠乳头开口处，接着注入造影剂，在x光线片下观察胰胆管的具体情况，确定是否存在病变，然后进行相应的手术；

目前，国内的ERCP手术都是由医生及其团队手工操作完成，手术时操作人员需要穿戴厚重的防辐射服，且手臂部分需外露操作无法进行防辐射保护，经年累月长期的手术辐射会对操作人员造成严重的辐射伤害，另现有ERCP手术需要的操作及协作人员多，在本就空间不大的手术室内略显拥堵，医生及操作人员需成天站立进行手术，工作强度大，容易疲劳，进而影响手术精确性甚至导致出错。手术过程中，医生及操作人员难以保证手不抖动，插入人体器械定位后发生移位的情况时有发生

专利文献CN109528304A公开了操控内窥镜的装置及其应用方法，通过同步摆臂机构的设置，驱使摆动单元的摆臂与缩放单元摆动角度保持—致，以实时抵抗缩放单元及其相配合连接装置如夹持器及内窥镜重心引起的扭矩，此装置的操作步骤可能过多，导致医务人员在对其进行操控时可能出现失误，进而造成医疗事故的出现；

专利文献CN110859584A公开了内窥镜适配器﹑机器人手术系统、将内窥镜安装于机械臂的方法，[将内窥镜安装于机械臂的方法中,通过经由内窥镜适配器将内窥镜安装于机械臂,能够在将帷帘施加于机械臂的状态下能够旋转地保持内窥镜，以实时抵抗缩放单元及其相配合连接装置如夹持器及内窥镜重心引起的扭矩，此装置的对内窥镜的旋转精度不能有严格的控制和精确的掌握，进而可能导致内窥镜在人体内不的移动幅度角度，使人体出现不适的反应。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置。

根据本发明提供的一种用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，包括壳体、传动结构和传感组件，所述壳体的内部安装有传动结构，所述传动结构的顶端设置有传感组件，所述传动结构内部包括两组电机体，第一组所述电机体上安装有大钮套驱动轴，所述大钮套驱动轴的下方安装有第二直齿，所述第二直齿的一侧安装有第一直齿，所述第一直齿的内部设置有大旋钮套，所述大旋钮套的内部安装有上下旋钮，第一组所述电机体能够控制上下旋钮转动，第二组所述电机体的内部设置有小旋钮套，所述小旋钮套的内部安装有左右旋钮，第二组所述电机体能够控制左右旋钮转动，所述上下旋钮、左右旋钮的运动，能够使外部组件多角度摆动；

优选的，所述传动结构与传感组件之间相互配合；

优选地，所述壳体包括电机罩壳，所述电机罩壳的顶端安装有编码器罩壳，所述编码器罩壳的顶端安装有驱动器罩壳,所述电机罩壳的一侧安装有引线槽；

优选地，所述传感组件包括两组编码器磁环，所述两组编码器磁环分别安装在两组电机体的上方，所述两组编码器磁环的上方分别安装有两组编码器体，所述两组编码器体的顶端分别设置有两组电机驱动器体；

优选地，所述两组电机体在外壳的相对于中心线呈对称分布；

优选地，所述电机罩壳为一体式成型结构；

优选地，所述大钮套驱动轴、大旋钮套顶端的卡槽分别与编码器磁环呈卡合结构；

优选地，所述上下旋钮和左右旋钮分别为五角状设计；

优选地，所述第一直齿与第二直齿之间相互啮合；

优选地，所述电机驱动器体、编码器体、电机体三者为同一轴心；

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过模块可以实时反馈旋钮的角度位置信息，有助于医生判定并进行下一步操作，进而通过外部的操作可对内部的电机进行控制放置进而代替医生完成手术，避免医生收到X射线的影响，再利用外部的操作便捷的方式，进而为医务人员较少负担，避免长时间的工作导致医疗事故的发生；

2、本发明通过两个编码器能实现对上下旋钮和左右旋钮的绝对角度位置反馈，进而辅助医生进行位置判定和旋钮操控，而此装置的旋转角度分辨率仅为0.02，由此体现了此装的操控精度，增强了此装置的功能性；

3、本发明通过异性电机的设计，而机罩壳为一体式设计，保证了两个电机的安装精度，同时亦保证了轴承和大小旋钮套安装的同轴度，使此装置的结构紧凑，节约了空间，由此提高了此装置的实用性；

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的主体爆炸结构示意图；

图2为本发明的主体立体结构示意图；

图3为本发明的主体仰视结构示意图；

图4为本发明的主体正视剖面结构示意图；

图5为本发明的小旋钮套正视结构示意图；

图6为本发明的小旋钮套剖面结构示意图；

图7为本发明的大旋钮套驱动正视结构示意图；

图8为本发明的大旋钮套驱动正视剖面结构示意图；

图9为本发明的电机体正视结构示意图；

图10为本发明的电机体正视剖面结构示意图；

图中示出：1、电机罩壳；2、编码器罩壳；3、驱动器罩壳；4、小旋钮套；5、大旋钮套；6、大钮套驱动轴；7、第一直齿；8、第二直齿；9、第一轴承；10、第二轴承；11、第三轴承；12、第四轴承；13、电机体；14、电机驱动器体；15、编码器体；16、编码器磁环；17、上下旋钮；18、左右旋钮；20、引线槽；22、固定栓。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

请参阅图1、图3、和图4，本发明提供了：一种用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，包括壳体、传动结构和传感组件，传动结构内部包括两组电机体13，第一组电机体13上安装有大钮套驱动轴6，大钮套驱动轴6的下方安装有第二直齿8，第二直齿8型号为M1X40，第二直齿8的一侧安装有第一直齿7，第一直齿7型号为M1X80，第一直齿7的内部设置有大旋钮套5，大旋钮套5的内部安装有上下旋钮17，第一组电机体13能够控制上下旋钮17，第二组电机体13的内部设置有小旋钮套4，小旋钮套4的内部安装有左右旋钮18转动，第二组电机体13能够控制左右旋钮18转动，上下旋钮17、左右旋钮18的运动，能够使外部组件多角度摆动，外部组件优先为蛇骨组件，在实际的操作中，利用上下旋钮17的转动，能够将蛇骨组件内部的钢丝牵引绳进行缠绕，同时钢丝牵引绳控制蛇骨组件的上下摆动，进而实现代替人工操作蛇骨组件内部的钢丝牵引绳，左右旋钮18的转动能够将蛇骨组件内部的钢丝线牵引绳进行缠绕，同时钢丝牵引绳控制蛇骨组件的左右摆动，多角度为：上下左右四角度，通过专利文献CN108095672A可知悉蛇骨组件内部的钢丝控制过程；

两组电机体13在外壳的中心线上呈对称分布，电机罩壳1为一体式设计，大钮套驱动轴6、大旋钮套5顶端的卡槽分别与编码器磁环16呈卡合结构，第一直齿7与第二直齿8之间相互啮合，上下旋钮17和左右旋钮18分别为五角状设计，进而更加方便对外界的钢丝进行缠绕。

请参阅图1、图3、和图4，壳体的内部安装有传动结构，壳体包括电机罩壳1，电机罩壳1的顶端安装有编码器罩壳2，编码器罩壳2的顶端安装有驱动器罩壳3,电机罩壳1的一侧安装有引线槽20；

小旋钮套4、大旋钮套5通过第一轴承9、第二轴承10分别安装在电机罩壳1上，大钮套驱动轴6的表面分别由第三轴承11和第四轴承12与电机罩壳1进行安装，通过固定栓22将第二直齿8安装在大钮套驱动轴6的下方；

请参阅图1、图3、和图4，传动结构的顶端设置有传感组件，传感结构包括两组编码器磁环16，两组编码器磁环16分别安装在两组电机体13的上方，两组编码器磁环16的上方分别安装有两组编码器体15，两组编码器体15的顶端分别设置有两组电机驱动器体14，传动结构与传感组件之间相互配合，通过传感组件内部的电机驱动器体14、编码器磁环16分别对电机体13的转动、转速进行控制和监控；

电机驱动器体14、编码器体15、电机体13三者为同一轴心，电机体13、编码器体15和两个编码器磁环16为同轴心安装，一共有两对和两个轴心，分别用于对上下旋钮17和左右旋钮18的位置控制，同时，两个编码器体15能实现对上下旋钮17和左右旋钮18的绝对角度位置反馈；

本发明的工作原理如下：

首先，将利用螺钉将驱动器罩壳3、编码器罩壳2、电机罩壳1分别插入内部螺纹孔中依次将进行连接固定，然后将电机驱动器体14固定在驱动器罩壳3的内部上，而两组编码器体15和两组编码器磁环16分别安装在编码器罩壳2的内部，通过第一组电机体13的自身特性，进而带动大钮套驱动轴6进行转动，紧接着大钮套驱动轴6带动第二直齿8开始旋转，随后第二直齿8将第一直齿7带动，同时第一直齿7的转动对内部的大旋钮套5和上下旋钮17进行传动，由此实现了对上下旋钮17的控制；

其次利用第二组电机体13将小旋钮套4进行转动控制，而小旋钮套4转动后将带动第二直齿8进行转动，由此实现了对第二直齿8的控制；

最后利用电机体13、编码器体15和两个编码器磁环16为同轴心安装，一共有两对和两个轴心，分别用于对上下旋钮17和左右旋钮18的位置控制，同时，两个编码器体15能实现对上下旋钮17和左右旋钮18的绝对角度位置反馈，进而辅助医生进行位置判定和旋钮操控，最终完成此装置的全部工作。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，包括壳体、传动结构和传感组件，所述壳体的内部安装有传动结构，所述传动结构的顶端设置有传感组件，所述传动结构内部包括两组电机体(13)，第一组所述电机体(13)上安装有大钮套驱动轴(6)，所述大钮套驱动轴(6)的下方安装有第二直齿(8)，所述第二直齿(8)的一侧安装有第一直齿(7)，所述第一直齿(7)的内部设置有大旋钮套(5)，所述大旋钮套(5)的内部安装有上下旋钮(17)，第一组所述电机体(13)能够控制上下旋钮(17)转动，第二组所述电机体(13)的内部设置有小旋钮套(4)，所述小旋钮套(4)的内部安装有左右旋钮(18)，第二组所述电机体(13)能够控制左右旋钮(18)转动，所述上下旋钮(17)、左右旋钮(18)的运动，能够使外部组件多角度摆动。

2.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述传动结构与传感组件之间相互配合。

3.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述壳体包括电机罩壳(1)，所述电机罩壳(1)的顶端安装有编码器罩壳(2)，所述编码器罩壳(2)的顶端安装有驱动器罩壳(3),所述电机罩壳(1)的一侧安装有引线槽(20)。

4.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述传感组件包括两组编码器磁环(16)，所述两组编码器磁环(16)分别安装在两组电机体(13)的上方，所述两组编码器磁环(16)的上方分别安装有两组编码器体(15)，所述两组编码器体(15)的顶端分别设置有两组电机驱动器体(14)。

5.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述两组电机体(13)在外壳的相对于中心线呈对称分布。

6.根据权利要求3所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述电机罩壳(1)为一体式成型结构。

7.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述大钮套驱动轴(6)、大旋钮套(5)顶端的卡槽分别与编码器磁环(16)呈卡合结构。

8.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述上下旋钮(17)和左右旋钮(18)分别为五角状设计。

9.根据权利要求1所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述第一直齿(7)与第二直齿(8)之间相互啮合。

10.根据权利要求4所述的用于ERCP手术机器人的内镜旋钮操控装置，其特征在于，所述电机驱动器体(14)、编码器体(15)、电机体(13)三者为同一轴心。

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