CN114870202B - 一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器及夹持方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于医学技术领域，具体涉及一种用于夹持/旋捻血管介入用导丝/导管等较细器械的欠驱动双指夹持器，包括：箱体、安装在固定座一侧的双指夹持器组件；双指夹持器组件包括：与固定座固联的固定指组件、通过滑块组件与固定指组件的夹持器基座滑动连接的移动指组件；本发明通过两台电机驱动两组平行四边形机构，根据机构运动学解算结果调整始终平行的固定指与移动指之间距离对导管/导丝等较细对象进行夹持及旋捻，可以实现较低的驱动电机转速要求下具有更高的对象转动速度，并通过测力弹簧、测力齿条、测力齿轮及测力编码器组成的夹持力测量组件将由压缩测力弹簧产生的夹持力测量转变为测量测力弹簧压缩量，具有更易实现、测量结果稳定的特点。

Description

一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器及夹持 方法

技术领域

本发明属于医学技术领域，具体涉及一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器及夹持方法，特别涉及一种用于夹持/旋捻血管介入用导丝/导管等较细器械的欠驱动双指夹持器，血管介入手术器械为导丝或导管。

背景技术

心血管疾病极大地威胁着人类的健康。根据WHO发布的《2020世界卫生报告》统计数据，2016年，世界上共有1790万人死于心脑血管疾病(CVD)，占死于非传染病人数的44％，死亡率远远超过癌症(22％)、慢性呼吸系统疾病(9％)、糖尿病(4％)，且发病率仍处于快速上升趋势，成为威胁人类健康的第一杀手。PCI(Percutaneous Coronary Intervention，经皮冠状动脉介入治疗)因其创伤小、术后恢复块等优点成为治疗心血管疾病的主要手段之一。然而，随着介入手术的发展，人工介入手术在安全性和灵活性上逐渐暴露出明显的弊端：手术过程对医生的累积伤害；医生操作易疲劳导致精度不足；手术经验要求较高。血管介入手术机器人以其主从远程操作、精度高、数字化程度高、计算速度快等的特性规避了上述弊端。机器人需要代替医生手指对血管介入手术需要使用的导管/导丝进行夹持、旋捻与递送。其中导管/导丝的夹持器是血管介入手术机器人的重要部件，夹持器的控制精度关系到介入手术的安全性及效率。夹持器对器械夹持力的控制类比于医生手指对于导管/导丝捏合力的控制，对器械递送、旋捻时的高级力觉安全操作至关重要。

现有的导管/导丝夹持器一般存在适用器械直径单一、器械夹持不稳定、无法测量并控制导管/导丝夹持力、传感器系统复杂等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的适用器械直径单一、器械夹持不稳定、无法测量并控制导管/导丝夹持力、结构复杂的缺陷，提供一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器及夹持方法，该夹持器由两台电机控制，结构简单，能够夹持极细对象并可实现夹持力测量与控制的导管/导丝夹持器。并且开放式的夹持器结构，便于实现术中有菌环境与无菌环境间的隔离，术后仅需更换一次性手套，无需更换夹持器主要部件，使用方便、安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，该夹持器包括箱体和双指夹持器组件，双指夹持器组件固定连接在箱体的一侧；

所述的双指夹持器组件包括固定指组件和移动指组件；

所述的固定指组件包括夹持器基座、滑块组件、第一主动齿轮、第一电机、第一从动齿轮连杆、第一连杆、固定指、固定指软胶垫；

所述的移动指组件包括滑动基座、第二电机、第二主动齿轮、第二从动齿轮连杆、移动指、移动指软胶垫、第二连杆、测力弹簧、测力齿条、测力齿轮、测力编码器；

所述的夹持器基座固定连接在箱体侧面内壁上，滑块组件固定连接在夹持器基座上，第一电机与夹持器基座通过螺钉固定连接，第一主动齿轮与第一电机的电机轴同轴固定连接，第一从动齿轮连杆的一端带有轮齿，第一从动齿轮连杆的轮齿与第一主动齿轮啮合连接，第一从动齿轮连杆的齿轮的旋转中心与夹持器基座转动连接即第一从动齿轮连杆相对夹持器基座能够转动，固定指上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第一凸块和第二凸块，第一凸块位于固定指的中间部位，第二凸块位于固定指的一端，第一从动齿轮连杆的另一端与固定指的第一凸块转动连接，固定指软胶垫固定连接在固定指的表面上，固定指软胶垫的工作面与固定指上第一凸块通孔的中心轴以及固定指上第二凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第一连杆的一端与固定指上的第二凸块转动连接，第一连杆的另一端与夹持器基座转动连接；

所述的滑动基座与夹持器基座通过滑块组件滑动连接，第二电机与滑动基座通过螺钉固定连接，第二主动齿轮与第二电机同轴固定连接，第二从动齿轮连杆的一端带有轮齿，第二从动齿轮连杆的轮齿与第二主动齿轮啮合连接，第二从动齿轮连杆与滑动基座转动连接，移动指上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第三凸块和第四凸块，第三凸块位于移动指的中间部位，第四凸块位于移动指的一端，第二从动齿轮连杆的另一端与移动指的第四凸块转动连接，移动指软胶垫固定连接在移动指的表面上，移动指软胶垫的工作面与移动指上第三凸块通孔的中心轴以及移动指上第四凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第二连杆的一端与移动指上的第三凸块转动连接，第二连杆的另一端与滑动基座转动连接；滑动基座上带有一销轴，测力弹簧套装在滑动基座的销轴上且夹在滑动基座与夹持器基座之间，测力齿条与滑动基座固定连接，测力齿轮与测力齿条啮合连接，测力编码器固定连接在夹持器基座的上方，测力齿轮与测力编码器同轴连接；

由移动指、滑动基座、第二从动齿轮连杆及第二连杆组成第一平行四边形机构，由固定指、夹持器基座、第一从动齿轮连杆及第一连杆组成第二平行四边形机构，第一平行四边形机构和第二平行四边形机构全等。

一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持方法，步骤包括：

夹持对象扭转实施过程：导管/导丝放置在固定指上贴附的固定指软胶垫与移动指上贴附的移动指软胶垫之间，导管/导丝轴线与平行四边形机构转动副轴线平行，之后利用机构运动学计算的夹持对象扭转角度与两驱动电机第一电机及第二电机输出轴转动角度之间运动学关系对夹持对象进行可控、精确的旋捻；

运动学关系为：

建立x-o-y坐标系，以第一从动齿轮连杆的齿轮端的转动中心作为原点，由原点指向第一连杆与夹持器基座的转动中心的向量作为x轴，将x轴逆时针旋转90°作为y轴；

设第一连杆216两转动副中心连线与x轴夹角为θ_ref，第二连杆227两转动副中心连线与x轴夹角为θ_def，以θ_ref＝90°、θ_def＝90°为初始位置，则夹持对象的扭转角度表示为：

其中，θ_obj为夹持对象旋转角度，R_obj为夹持对象半径，L为第一连杆两转动副之间的距离；

夹持对象夹持力测量实施过程：当测力弹簧被在第一电机及第二电机驱动的平行四边形机构压缩时，滑动基座带动测力齿条移动，进而带动测力齿轮转动，与测力齿轮同轴固连的测力编码器测量并记录下转动角度，再通过公式计算得到测力弹簧的压缩量及夹持力，通过如下式所示公式计算弹簧压缩量及夹持力：

S_spr＝θ·r

F_Grasp＝S_spr·k_spr

其中，S_spr为测力弹簧压缩量，F_Grasp为固定指与移动指之间的夹持力，θ为测力编码器测量角度，r为测力齿轮分度圆半径，k_spr为测力弹簧弹性系数。

相对于现有技术，本发明具有益效果是：

1、本发明通过第一电机与第二电机两台电机驱动两组平行四边形机构，使得夹持导管/导丝的固定指与移动指始终是平行的，接触面之间距离可以通过两驱动电机进行调整，具备夹持、旋捻较细对象的能力。

2、本发明由测力弹簧、测力齿条、测力齿轮及测力编码器组成的夹持力测量组件将由压缩测力弹簧产生的夹持力测量转变为测量测力弹簧压缩量，具有更易实现、测量结果稳定的特点。使用时将测得的测力弹簧压缩量与测力弹簧弹性系数进行运算即可得到当前固定指与移动指之间的夹持力，测力计算式如下式所示：

F_Grasp＝θ·r·k_spr

其中，F_Grasp为固定指与移动指之间的夹持力，θ为编码器测量角度，r为测力齿轮分度圆半径，k_spr为测力弹簧弹性系数。

3、本发明对于较细的对象，例如导管/导丝，这种通过两平行平面相对位移搓捻对象实现对象转动的方式较传统通过夹持机构转动带动夹持对象转动的方式，可以实现较低的驱动电机转速要求下具有更高的对象转动速度。

4、本发明设计的夹持器为开放型夹持器，使用时只需导管、导丝便于放置在夹持器两指之间，方便快捷。开放式的结构便于实现术中有菌环境与无菌环境间的隔离，只需在两指上套上符合夹持器手指形状的医用手套，便实现机器人对介入器械之间的安全隔离。并且术后只需将医用手套换下，无需更换夹持器主要部件。

5、本发明的开放式的夹持器结构，直接将符合夹持器手指形状的医用手套套在夹持器手指上，便可实现术中有菌环境与无菌环境间的隔离，术后仅需更换一次性手套，无需更换夹持器主要部件，使用方便、安全。

6、本发明属于医学技术领域，具体涉及一种用于夹持/旋捻血管介入用导丝/导管等较细器械的欠驱动双指夹持器，包括：固定座、安装在固定座一侧的双指夹持器组件；双指夹持器组件包括：与固定座固联的固定指组件、通过滑块组件与固定指组件的夹持器基座滑动连接的移动指组件；本发明通过两台电机驱动两组平行四边形机构，根据机构运动学解算结果调整始终平行的固定指与移动指之间距离对导管/导丝等较细对象进行夹持及旋捻，可以实现较低的驱动电机转速要求下具有更高的对象转动速度，并通过测力弹簧、测力齿条、测力齿轮及测力编码器组成的夹持力测量组件将由压缩测力弹簧产生的夹持力测量转变为测量测力弹簧压缩量，具有更易实现、测量结果稳定的特点。

附图说明

图1是本发明实施例整体结构立体图；

图2是本发明实施例双指夹持器组件立体图；

图3是本发明实施例固定指组件立体图；

图4是本发明实施例移动指组件立体图；

图5为本发明的实施过程示意图；

其中，1-箱体，2-双指夹持器组件，21-固定指组件，211-夹持器基座，212-滑块组件，213-第一主动齿轮，214-第一电机，215-第一从动齿轮连杆，216-第一连杆，217-固定指，218-固定指软胶垫，22-移动指组件，221-滑动基座，222-第二电机，223-第二主动齿轮，224-第二从动齿轮连杆，225-移动指，226-移动指软胶垫，227-第二连杆，228-测力弹簧，229-测力齿条，2210-测力齿轮，2211-测力编码器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，该夹持器包括箱体1和双指夹持器组件2，双指夹持器组件2固定连接在箱体1的一侧；

所述的双指夹持器组件2包括固定指组件21和移动指组件22；

所述的固定指组件21包括夹持器基座211、滑块组件212、第一主动齿轮213、第一电机214、第一从动齿轮连杆215、第一连杆216、固定指217、固定指软胶垫218；

所述的移动指组件22包括滑动基座221、第二电机222、第二主动齿轮223、第二从动齿轮连杆224、移动指225、移动指软胶垫226、第二连杆227、测力弹簧228、测力齿条229、测力齿轮2210、测力编码器2211；

所述的夹持器基座211固定连接在箱体1侧面内壁上，滑块组件212固定连接在夹持器基座211上，第一电机214与夹持器基座211通过螺钉固定连接，第一主动齿轮213与第一电机214的电机轴同轴固定连接，第一从动齿轮连杆215的一端带有轮齿，第一从动齿轮连杆215的轮齿与第一主动齿轮213啮合连接，第一从动齿轮连杆215的齿轮的旋转中心与夹持器基座211转动连接即第一从动齿轮连杆215相对夹持器基座211能够转动，固定指217上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第一凸块和第二凸块，第一凸块位于固定指217的中间部位，第二凸块位于固定指217的一端，第一从动齿轮连杆215的另一端与固定指217的第一凸块转动连接，固定指软胶垫218固定连接在固定指217的表面上，固定指软胶垫218的工作面与固定指217上第一凸块通孔的中心轴以及固定指217上第二凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第一连杆216的一端与固定指217上的第二凸块转动连接，第一连杆216的另一端与夹持器基座211转动连接；

所述的滑动基座221与夹持器基座211通过滑块组件212滑动连接，第二电机222与滑动基座221通过螺钉固定连接，第二主动齿轮223与第二电机222同轴固定连接，第二从动齿轮连杆224的一端带有轮齿，第二从动齿轮连杆224的轮齿与第二主动齿轮223啮合连接，第二从动齿轮连杆224与滑动基座221转动连接，移动指225上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第三凸块和第四凸块，第三凸块位于移动指225的中间部位，第四凸块位于移动指225的一端，第二从动齿轮连杆224的另一端与移动指225的第四凸块转动连接，移动指软胶垫226固定连接在移动指225的表面上，移动指软胶垫226的工作面与移动指225上第三凸块通孔的中心轴以及移动指225上第四凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第二连杆227的一端与移动指225上的第三凸块转动连接，第二连杆227的另一端与滑动基座221转动连接；滑动基座221上带有一销轴，测力弹簧228套装在滑动基座221的销轴上且夹在滑动基座221与夹持器基座211之间，测力齿条229与滑动基座221固定连接，测力齿轮2210与测力齿条229啮合连接，测力编码器2211固定连接在夹持器基座211的上方，测力齿轮2210与测力编码器2211同轴连接；

由移动指225、滑动基座221、第二从动齿轮连杆224及第二连杆227组成第一平行四边形机构，由固定指217、夹持器基座211、第一从动齿轮连杆215及第一连杆216组成第二平行四边形机构，第一平行四边形机构和第二平行四边形机构全等。

一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持方法，步骤包括：

夹持对象扭转实施过程：导管/导丝放置在固定指217上贴附的固定指软胶垫218与移动指225上贴附的移动指软胶垫226之间，导管/导丝轴线与平行四边形机构转动副轴线平行，之后利用机构运动学计算的夹持对象扭转角度与两驱动电机第一电机214及第二电机222输出轴转动角度之间运动学关系对夹持对象进行可控、精确的旋捻；

运动学关系为：

建立x-o-y坐标系，以第一从动齿轮连杆215的齿轮端的转动中心作为原点，由原点指向第一连杆216与夹持器基座211的转动中心的向量作为x轴，将x轴逆时针旋转90°作为y轴；

设第一连杆216两转动副中心连线与x轴夹角为θ_ref，第二连杆227两转动副中心连线与x轴夹角为θ_def，以θ_ref＝90°、θ_def＝90°为初始位置，则夹持对象的扭转角度表示为：

其中，θ_obj为夹持对象旋转角度，R_obj为夹持对象半径，L为第一连杆216两转动副之间的距离；

夹持对象夹持力测量实施过程：当测力弹簧228被在第一电机214及第二电机222驱动的平行四边形机构压缩时，滑动基座221带动测力齿条229移动，进而带动测力齿轮2210转动，与测力齿轮2210同轴固连的测力编码器2211测量并记录下转动角度，再通过公式计算得到测力弹簧228的压缩量及夹持力，通过如下式所示公式计算弹簧压缩量及夹持力：

S_spr＝θ·r

F_Grasp＝S_spr·k_spr

其中，S_spr为测力弹簧228压缩量，F_Grasp为固定指217与移动指225之间的夹持力，θ为测力编码器2211测量角度，r为测力齿轮2210分度圆半径，k_spr为测力弹簧228弹性系数。

一种用于血管介入导丝/导管操作的欠驱动双指旋捻夹持器，包括固定座、安装在所述固定座一侧的双指夹持器组件；所述双指夹持器组件包括：与所述固定座固联的固定指组件、通过滑块组件与所述固定指组件的夹持器基座滑动连接的移动指组件；

所述固定指组件包括：固定在所述固定座一侧的夹持器基座、滑轨与所述夹持器基座固联，滑块与所述移动指组件的滑动基座固联的滑块组件、与所述夹持器基座螺钉固定的第一电机、同轴固联于所述第一电机的输出轴的第一主动齿轮、一端外啮合于所述第一主动齿轮，并与所述夹持器基座转动连接的第一从动齿轮连杆、中部转动连接于所述第一从动齿轮连杆的另一端的固定指、固定在所述固定指的槽内，与导管/导丝接触的固定指软胶垫、一端转动连接于所述固定指一端，另一端转动连接所述夹持器基座的第一连杆，所述第一从动齿轮连杆与所述第一连杆对应两转动副距离相等，并与所述固定指及所述夹持器基座组成平行四边形机构。

所述移动指组件包括：与所述滑块组件的滑块固联的滑动基座、固定于所述滑动基座的第二电机、与所述第二电机的输出轴同轴固联的第二主动齿轮、一端外啮合于所述第二主动齿轮，并转动连接于所述滑动基座的第二从动齿轮连杆、一端转动连接于所述第二从动齿轮连杆另一端的移动指、固定在所述移动指的槽内，与导管/导丝接触的移动指软胶垫、一端转动连接于所述移动指中部，另一端转动连接所述滑动基座的第二连杆，所述第二从动齿轮连杆与所述第二连杆对应两转动副距离相等，并与所述移动指及所述滑动基座组成平行四边形机构，该由所述移动指等组成平行四边形机构与由所述固定指等组成的平行四边形机构全等、一端同轴嵌入所述滑动基座一侧圆柱销轴，另一端嵌入到所述夹持器基座的测力弹簧、通过螺栓与所述滑动基座固联的测力齿条、啮合于所述测力齿条的测力齿轮、通过螺钉与所述夹持器基座固联，并同轴固联于所述测力齿轮的测力编码器。

如图1-图5所示的本发明的一种用于血管介入导丝/导管操作的欠驱动双指旋捻夹持器的具体实施例，包括：箱体1、安装在所述箱体1一侧的双指夹持器组件2；

参见图2，双指夹持器组件2包括：与箱体1固联的固定指组件21、通过滑块组件212与固定指组件21的夹持器基座211滑动连接的移动指组件22，移动指组件22的整体移动方向为水平方向，以避免组件重力对测力弹簧228的影响；

参见图3，固定指组件21包括：固定在箱体1一侧的夹持器基座211、滑轨与夹持器基座211固联，滑块与移动指组件22的滑动基座221固联的滑块组件212、与夹持器基座211螺钉固定的第一电机214、同轴固联于第一电机214的输出轴的第一主动齿轮213、一端外啮合于第一主动齿轮213，并与夹持器基座211转动连接的第一从动齿轮连杆215、中部转动连接于第一从动齿轮连杆215的另一端的固定指217、固定在固定指217的槽内，与导管/导丝接触的固定指软胶垫218、一端转动连接于固定指217一端，另一端转动连接于夹持器基座211的第一连杆216，第一从动齿轮连杆215的两端转动副中心距离与第一连杆216的两端转动副中心距离相等，并与固定指217及夹持器基座211组成单自由度平行四边形机构，机构运动由第一电机214驱动第一从动齿轮连杆215控制。

参见图4，移动指组件22包括：与滑块组件212的滑块固联的滑动基座221、固定于滑动基座221的第二电机222、与第二电机222的输出轴同轴固联的第二主动齿轮223、一端外啮合于第二主动齿轮223，并转动连接于滑动基座221的第二从动齿轮连杆224、一端转动连接于第二从动齿轮连杆224另一端的移动指225、固定在移动指225的槽内，与导管/导丝接触的移动指软胶垫226、一端转动连接于移动指225中部，另一端转动连接于滑动基座221的第二连杆227，第二从动齿轮连杆224的两端转动副中心距离与第二连杆227的两端转动副中心距离相等，并与移动指225及滑动基座221组成平行四边形机构，机构运动由第二电机222驱动第二从动齿轮连杆224控制，该由移动指225，滑动基座221，第二从动齿轮连杆224及第二连杆227组成平行四边形机构与由固定指217，夹持器基座211，第一从动齿轮连杆215及第一连杆216组成的平行四边形机构全等、一端同轴嵌入滑动基座221一侧圆柱销轴，另一端端面顶住并嵌入到夹持器基座211的测力弹簧228，测力弹簧228原长状态为图4所示视角滑动基座221的右端极限限位，由于移动指组件22可移动方向为水平方向，因此测力弹簧228的弹力不受移动指组件22自身重力的影响，与固定指217及移动指225之间的夹持力相等、通过螺栓与滑动基座221固联的测力齿条229、啮合于测力齿条229的测力齿轮2210、通过螺钉与夹持器基座211固联，并同轴固联于测力齿轮2210的测力编码器2211，当测力弹簧228被压缩时，滑动基座221带动测力齿条229移动，进而带动测力齿轮2210转动，与测力齿轮2210同轴固联的测力编码器2211测量并记录下转动角度，再通过公式计算得到测力弹簧228的压缩量及夹持力。

本发明实施例的具体工作过程为：

夹持器在使用时，首先将配套的一次性医用手套套在夹持器固定指217与移动指225上，然后将导管或导丝放置在固定指217与移动指225之间进行操作，操作过程如下：

夹持对象扭转实施过程：导管/导丝放置在固定指217上贴附的固定指软胶垫218与移动指225上贴附的移动指软胶垫226之间，导管/导丝轴线与平行四边形机构转动副轴线平行。之后利用机构运动学计算的夹持对象旋捻角度与两驱动电机第一电机214及第二电机222输出轴转动角度之间运动学关系对夹持对象进行可控、精确的旋捻。建立x-o-y坐标系如下图所示，设第一连杆216两转动副中心连线与x轴夹角为θ_ref，第二连杆227两转动副中心连线与x轴夹角为θ_def。以θ_ref＝90°、θ_def＝90°为初始位置，则夹持对象的旋转角度可表示为：

其中，θ_obj为夹持对象旋转角度，R_obj为夹持对象半径，L为第一连杆216两转动副之间的距离。

夹持对象夹持力测量实施过程：当测力弹簧228被在第一电机214及第二电机222驱动平行四边形机构而压缩时，滑动基座221带动测力齿条229移动，进而带动测力齿轮2210转动，与测力齿轮2210同轴固联的测力编码器2211测量并记录下转动角度，再通过公式计算得到测力弹簧228的压缩量及夹持力，通过如下式所示公式计算弹簧压缩量及夹持力：

S_spr＝θ·r

F_Grasp＝S_spr·k_spr

其中，S_spr为测力弹簧228压缩量，F_Grasp为固定指217与移动指225之间的夹持力，θ为测力编码器2211测量角度，r为测力齿轮2210分度圆半径，k_spr为测力弹簧228弹性系数。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，其特征在于：

该夹持器包括箱体和双指夹持器组件，双指夹持器组件固定连接在箱体的一侧；

所述的双指夹持器组件包括固定指组件和移动指组件；

所述的固定指组件包括夹持器基座、滑块组件、第一主动齿轮、第一电机、第一从动齿轮连杆、第一连杆、固定指、固定指软胶垫；

所述的移动指组件包括滑动基座、第二电机、第二主动齿轮、第二从动齿轮连杆、移动指、移动指软胶垫、第二连杆、测力弹簧、测力齿条、测力齿轮、测力编码器；

所述的夹持器基座固定连接在箱体侧面内壁上，滑块组件固定连接在夹持器基座上，第一电机与夹持器基座通过螺钉固定连接，第一主动齿轮与第一电机的电机轴同轴固定连接，第一从动齿轮连杆的一端带有轮齿，第一从动齿轮连杆的轮齿与第一主动齿轮啮合连接，第一从动齿轮连杆的齿轮的旋转中心与夹持器基座转动连接即第一从动齿轮连杆相对夹持器基座能够转动，固定指上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第一凸块和第二凸块，第一凸块位于固定指的中间部位，第二凸块位于固定指的一端，第一从动齿轮连杆的另一端与固定指的第一凸块转动连接，固定指软胶垫固定连接在固定指的表面上，固定指软胶垫的工作面与固定指上第一凸块通孔的中心轴以及固定指上第二凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第一连杆的一端与固定指上的第二凸块转动连接，第一连杆的另一端与夹持器基座转动连接；

所述的滑动基座与夹持器基座通过滑块组件滑动连接，第二电机与滑动基座通过螺钉固定连接，第二主动齿轮与第二电机同轴固定连接，第二从动齿轮连杆的一端带有轮齿，第二从动齿轮连杆的轮齿与第二主动齿轮啮合连接，第二从动齿轮连杆与滑动基座转动连接，移动指上带有两个凸块，两个凸块上均带有通孔，两个凸块分别为第三凸块和第四凸块，第三凸块位于移动指的中间部位，第四凸块位于移动指的一端，第二从动齿轮连杆的另一端与移动指的第四凸块转动连接，移动指软胶垫固定连接在移动指的表面上，移动指软胶垫的工作面与移动指上第三凸块通孔的中心轴以及移动指上第四凸块通孔的中心轴处于同一平面上；第二连杆的一端与移动指上的第三凸块转动连接，第二连杆的另一端与滑动基座转动连接；滑动基座上带有一销轴，测力弹簧套装在滑动基座的销轴上且夹在滑动基座与夹持器基座之间，测力齿条与滑动基座固定连接，测力齿轮与测力齿条啮合连接，测力编码器固定连接在夹持器基座的上方，测力齿轮与测力编码器同轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，其特征在于：

由移动指、滑动基座、第二从动齿轮连杆及第二连杆组成第一平行四边形机构。

3.根据权利要求2所述的一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，其特征在于：

由固定指、夹持器基座、第一从动齿轮连杆及第一连杆组成第二平行四边形机构。

4.根据权利要求3所述的一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持器，其特征在于：

第一平行四边形机构和第二平行四边形机构全等。

5.一种使用权利要求1-4任一所述的夹持器进行操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持方法，其特征在于步骤包括：

夹持对象扭转实施过程：导管/导丝放置在固定指上贴附的固定指软胶垫与移动指上贴附的移动指软胶垫之间，导管/导丝轴线与平行四边形机构转动副轴线平行，之后利用机构运动学计算的夹持对象扭转角度与两驱动电机第一电机及第二电机输出轴转动角度之间运动学关系对夹持对象进行旋捻。

6.根据权利要求5所述的一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持方法，其特征在于：

运动学关系为：

建立x-o-y坐标系，以第一从动齿轮连杆的齿轮端的转动中心作为原点，由原点指向第一连杆与夹持器基座的转动中心的向量作为x轴，将x轴逆时针旋转90°作为y轴；

设第一连杆两转动副中心连线与x轴夹角为θ_ref，第二连杆两转动副中心连线与x轴夹角为θ_def，以θ_ref＝90°、θ_def＝90°为初始位置，则夹持对象的扭转角度表示为：

其中，θ_obj为夹持对象旋转角度，R_obj为夹持对象半径，L为第一连杆216两转动副之间的距离。

7.根据权利要求5或6所述的一种操作血管介入手术器械的欠驱动双指旋捻夹持方法，其特征在于：

夹持对象夹持力测量实施过程：当测力弹簧被在第一电机及第二电机驱动的平行四边形机构压缩时，滑动基座带动测力齿条移动，进而带动测力齿轮转动，与测力齿轮同轴固连的测力编码器测量并记录下转动角度，再通过公式计算得到测力弹簧的压缩量及夹持力，通过如下式所示公式计算弹簧压缩量及夹持力：

S_spr＝θ·r

F_Grasp＝S_spr·k_spr

其中，S_spr为测力弹簧压缩量，F_Grasp为固定指与移动指之间的夹持力，θ为测力编码器测量角度，r为测力齿轮分度圆半径，k_spr为测力弹簧弹性系数。