CN115054371A - 器械组配节点以及手术机器人系统的远端执行器 - Google Patents

Abstract

本发明一方面公开了一种器械组配节点，它包括与位于基身部的器械杆的端部固定连接的组件接头，组件接头的中部带有通透的内孔，组件接头包括连接座部以及与连接座部固定连接的插接部，插接部的外周固定设置有凸棱；装配于基身部的组件的端部设置有与凸棱相对应的限位口，插接部的内孔中固定设置有卡扣弹簧；组件的器械杆的端部设置有与侧耳的位置相对应的侧孔；另一方面公开一种包含了所述器械组配节点的手术机器人系统的远端执行器。器械组配节点能够对组件进行快速的组合固定，无需繁琐的组合流程。手术机器人系统的远端执行器在疝修补手术过程中，能够满足更换远端组件的需求，在保障手术进度的同时，有助于降低医疗耗材成本。

Description

器械组配节点以及手术机器人系统的远端执行器

技术领域

本发明属于手术机器人系统技术领域，尤其涉及一种器械组配节点以及手术机器人系统的远端执行器。

背景技术

疝修补器是一种用于将疝补片固定在疝修补区的专用工具，它的修补形式是，采用专用钉将疝补片锚定在疝修补区，疝补片覆盖疝环，从而完成修补。

在一些状况下，专用钉的型号和载钉数量在术中有一定的变换需求。整体更换器械不利于控制治疗成本，同时增加感染风险。另外，因疝修补器具有较长的长杆结构，如采用分体式组配结构，在转输、储存、高温消毒工序中同样存在优势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种器械组配节点以及手术机器人系统的远端执行器。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种器械组配节点，包括与位于基身部的器械杆的端部固定连接的组件接头，所述组件接头的中部带有通透的内孔，内孔沿轴向延伸；

所述组件接头包括连接座部以及与连接座部固定连接的插接部，所述插接部的外周固定设置有凸棱；

装配于基身部的组件的端部设置有与凸棱相对应的限位口，在对接时，插接部插接至组件内，凸棱嵌入组件的端部的限位口；

所述插接部的内孔中固定设置有卡扣弹簧，所述卡扣弹簧的两个侧耳自插接部的侧孔伸出至插接部外部；

所述卡扣弹簧包括一个以上的环状体，两个侧耳对称的固定设置在环状体两侧；

组件的器械杆的端部设置有与侧耳的位置相对应的侧孔；

在对接过程中，插接部伸入组件的器械杆，侧耳受到组件的器械杆的侧壁的挤压，致使环状体发生弹性形变，侧耳向插接部内侧收缩，直至侧耳到达组件的器械杆上的侧孔所在位置，侧耳弹出，此时凸棱恰好与限位口相嵌合。

优选的，所述卡扣弹簧包括两个间隔设置的环状体，两个侧耳分别与环状体固定连接；

所述侧耳上带有用于对接过程中确保侧耳能够顺畅的滑入/滑出组件的侧孔的导向斜面。

优选的，所述环状体为椭圆环状体，两个侧耳分别位于椭圆环状体的长轴的两个端部位置。

一种手术机器人系统的远端执行器，包括基身部以及通过权利要求1至3 任意一项所述器械组配节点与基身部相接合的组件；所述基身部包括器身管、送钉机构、弯转驱动机构以及与器身管固定连接的弯转关节；在使用时，所述弯转驱动机构能够带动弯转关节进行弯转；所述器身管的一端固定设置有用于与手术机器人系统相对接的配置器；所述组件接头与弯转关节固定连接。

优选的，所述组件包括组件管、固定设置在组件管内的螺旋轨道以及插装在所述螺旋轨道中部的储钉杆，储钉杆的中部设置有储钉槽，用于固定补片的螺旋状专用钉与螺旋轨道相连，螺旋状专用钉的尾部伸入所述储钉槽；限位口设置在组件管的端部，侧孔开设在组件管的侧壁处。

优选的，送钉机构包括送钉杆、与送钉杆固定连接的弯转处导丝以及与弯转处导丝固定连接的传动母头；配置器设置有送钉卡盘，所述送钉卡盘通过传动轮组与送钉杆固定连接，当送钉卡盘转动时，送钉杆随之转动；

储钉杆的一端固定设置有传动公头；当组件与基身部接合时，传动公头与传动母头相固定。

优选的，组件管与储钉杆上分别设置有定位孔，可拆卸的定位机构通过定位孔将组件管与储钉杆的位置相互固定。

优选的，所述定位机构包括组织固定夹，所述组织固定夹包括捏持部、与捏持部固定连接的两个卡爪、与捏持部固定连接的定位销以及与捏持部固定连接的卡扣弹簧触发部；

在定位过程中，所述定位销插接在定位孔内，组件管卡持在两个卡爪之间，此时按压卡扣弹簧触发部，位于卡扣弹簧触发部内侧的触发凸台能够将侧耳向组件接头内部压靠，致使侧耳脱离组件管上的侧孔，侧耳脱离组件管的侧孔后，能够将组件与基身部分离。

优选的，所述弯转驱动机构包括弯转卡盘、与弯转卡盘固定连接的线轴以及设置在所述线轴上的两组旋向相反的绕线槽；线轴上固定设置有两条绕向相反的驱动丝线，驱动丝线与弯转关节相连，当弯转卡盘转动时，两条驱动丝线中的一条随之放线，另一条随之收线，所述弯转关节在驱动丝线的带动下弯转。

优选的，本发明还包括转杆卡盘，所述转杆卡盘通过传动轮与器身管相连，当转杆卡盘转动时，所述器身管随之转动。

优选的，卡扣弹簧触发部包括与捏持部固定连接的圆弧部，圆弧部的中部设置有弹性让位槽，所述弹性让位槽沿着器身管的轴线方向延伸一定的长度。

一方面，本发明所公开的器械组配节点能够对组件进行快速的组合固定，无需繁琐的组合流程。

另一方面，本发明所公开的手术机器人系统的远端执行器在疝修补手术过程中，能够满足更换远端组件的需求，在保障手术进度的同时，有助于降低医疗耗材成本。

附图说明

附图1是本发明的组配节点的结构示意图；

附图2是本发明的组件接头的结构示意图；

附图3是本发明的卡扣弹簧的结构示意图；

附图4是本发明的组件与基身部的位置关系的结构示意图；

附图5是本发明的组件的结构示意图；

附图6是本发明的组件接头与组件固定夹的位关系的结构示意图；

附图7是本发明的组件固定夹的结构示意图；

附图8是本发明的送钉卡盘、转杆卡盘、弯转卡盘的结构示意图；

附图9是本发明的传动轮组与线轴的结构示意图；

附图10是本发明传动轮与转动座的结构示意图；

附图11是本发明的卡扣弹簧与插接部的位置关系的结构示意图；

附图12是本发明的一个实施例中储钉杆与推定片的结构示意图；

在附图中，1基身部、11基身部的器械杆、12器身管、13弯转关节、14 密封圈、2组件接头、21连接座部、22插接部、23凸棱、3组件、31限位口、 32组件管、33螺旋轨道、34储钉杆、35储钉槽、36螺旋状专用钉、4卡扣弹簧、41环状体、42侧耳、43侧孔、44导向斜面、5配置器、61送钉杆、62弯转处导丝、63传动母头、64传动公头、65送钉卡盘、66传动轮组、67定位孔、71弯转卡盘、72线轴、73绕线槽、74驱动丝线、91转杆卡盘、92传动轮、 93转动座、10圆弧部、101弹性让位槽、a组织固定夹、a1捏持部、a2卡爪、 a3定位销、a4卡扣弹簧触发部、a5触发凸台、b1尾座、b2推动片、b3储钉腔、b4导向槽。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例，进一步说明具体实施方式。本发明不限于以下实施例的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

在本实施例中公开了一种器械组配节点，是一种用于组配器械杆的节点机构，将可拆分部分与基杆部分快速对接。作为本领域技术人员，应该知晓的是，基身部指代的是，器械中与手术机器人系统直接对接部分，在更换组件过程中无需拆卸的基部。

如图1和2和3所示，一种器械组配节点，它包括与位于基身部的器械杆 11的端部固定连接的组件接头2，所述组件接头2的中部带有通透的内孔。内孔沿着轴向延伸。

所述组件接头2包括连接座部21与连接座部21固定连接的插接部22，所述插接部22的外周固定设置有凸棱23。

装配于基身部1的组件的端部设置有与凸棱23相对应的限位口31，在对接时，插接部22插接至组件内，凸棱23嵌入组件的端部的限位口31；

所述插接部22的内孔中固定设置有卡扣弹簧4，所述卡扣弹簧4的两个侧耳42自插接部22的侧孔43伸出至插接部22外部。

所述卡扣弹簧4包括一个以上的环状体41，两个侧耳42对称的固定设置在环状体41两侧。

如图1所示，组件的器械杆的端部设置有与侧耳42的位置相对应的侧孔43。

在对接过程中，插接部22伸入组件的器械杆，侧耳42受到组件的器械杆的侧壁的挤压，致使环状体41发生弹性形变，侧耳42向插接部22内侧收缩，直至侧耳42到达组件的器械杆上的侧孔43所在位置，侧耳42弹出，此时凸棱 23恰好与限位口31相嵌合。

如图3所示，优选的，所述卡扣弹簧4包括两个间隔设置的环状体41，两个侧耳42分别与环状体41固定连接。所述侧耳42上带有用于对接过程中确保侧耳42能够顺畅的滑入/滑出组件3的侧孔43的导向斜面44。

参照附图11，优选的，所述环状体41为椭圆环状体，两个侧耳42分别位于椭圆环状体的长轴的两个端部位置。

实施例2

如图所示，本实施例在实施例1的基础上进行优化，本实施例所公开的方案应用了实施例1中所公开的器械组配节点。

如图所示4和5和6所示：一种手术机器人系统的远端执行器，它包括基身部1以及通过所述器械组配节点与基身部1相接合的组件3。

所述基身部1包括器身管12、送钉机构、弯转驱动机构以及与器身管12固定连接的弯转关节13；在使用时，所述弯转驱动机构能够带动弯转关节13进行弯转。器身管12的一端固定设置有用于与手术机器人系统相对接的配置器5；所述组件接头2与弯转关节13固定连接。

参照附图5和6，优选的，所述组件3包括组件管32、固定设置在组件管 32内的螺旋轨道33以及插装在所述螺旋轨道33中部的储钉杆34，储钉杆34 的中部设置有储钉槽35，用于固定补片的螺旋状专用钉36与螺旋轨道33相连，螺旋状专用钉36的尾部伸入所述储钉槽35；限位口31设置在组件管32的端部，侧孔43开设在组件管32的侧壁处。

参照附图4和7和8，优选的，送钉机构包括送钉杆61、与送钉杆61固定连接的弯转处导丝62以及与弯转处导丝62固定连接的传动母头63；配置器5 设置有送钉卡盘65，所述送钉卡盘65通过传动轮组66与送钉杆61固定连接，当送钉卡盘65转动时，送钉杆61随之转动。弯转处导丝62的位置与弯转关节 13的位置相对应，当弯转关节进行弯转时，弯转处导丝随之发生弯曲。

储钉杆34的一端固定设置有传动公头64；当组件3与基身部1接合时，传动公头64与传动母头63相固定。

如图5所示，优选的，组件管32与储钉杆34上分别设置有定位孔67，可拆卸的定位机构通过定位孔67将组件管32与储钉杆34的位置相互固定。

参照附图4和5和6和7，优选的，所述定位机构包括组织固定夹a，所述组织固定夹a包括捏持部a1、与捏持部a1固定连接的两个卡爪a2、与捏持部 a1固定连接的定位销a3以及与捏持部a1固定连接的卡扣弹簧触发部a4。两个卡爪为圆弧形，两个卡爪错位设置。

在使用过程中，所述定位销a3插接在定位孔67内，组件管32卡持在两个卡爪a2之间，此时按压卡扣弹簧触发部a4，位于卡扣弹簧触发部a4内侧的触发凸台a5能够将侧耳42向组件接头2内部压靠，致使侧耳42脱离组件管32 上的侧孔43，侧耳脱离组件管的侧孔后，能够将组件与基身部分离。

参照附图8和9和10，优选的，所述弯转驱动机构包括弯转卡盘71、与弯转卡盘71固定连接的线轴72以及设置在所述线轴72上的两组旋向相反的绕线槽73；线轴72上固定设置有两条绕向相反的驱动丝线74，驱动丝线74与弯转关节13相连，当弯转卡盘71转动时，同步地：两条驱动丝线74中的一条随之放线，另一条随之收线，所述弯转关节13在驱动丝线74的带动下弯转。

优选的，本发明的一些实施例中，还包括转杆卡盘91，所述转杆卡盘91通过传动轮92与器身管12相连，当转杆卡盘91转动时，所述器身管随之转动。进一步地，传动轮92通过转动座93与器身管相连，转动座93通过轴承与配置器相连，器身管与转动座固定连接，当传动轮92转动时，转动座随之转动，从而带动器身管随之转动。当弯转关节处于弯转状态下，转动器身管从而带动组件随之转动，致使组件的远端出钉扣改变朝向，以此对准待锚钉的组织或组织壁结构。配置器内部固定设置有用于固定转动座和传动轮组的支架部，转动座与传动轮组分别与支架部可转动的连接。转动座的中部设置有中孔，送钉杆穿过中孔与传动轮组固定连接。驱动丝线穿过转动座的中孔进入器身管。转动座外部固定设置有与传动轮相啮合的传动齿。

优选的，器身管内固定设置有密封圈14，所述密封圈14上设置有供送钉杆、驱动丝线穿过的通孔。

参照附图5所示，优选的，所述驱动丝线包括柔性部以及与柔性部固定连接的刚性连接杆，刚性连接杆位于驱动丝线74的中部，柔性部位于驱动丝线部的两端。通过刚性连接杆与柔性部相配合，在确保传动功能的同时，进一步的减少了驱动丝线整体的沿轴线方向的形变。

优选的，卡扣弹簧触发部a4包括与捏持部a1固定连接的圆弧部10，圆弧部10的中部设置有弹性让位槽101，所述弹性让位槽101沿着器身管12的轴线方向延伸一定的长度。

如图12所示，参照附图4，在本发明的一些实施例中，组件包括组件管以及固定设置在组件管内的螺旋轨道，组件管内设置有储钉杆34，储钉杆的中部设置有储钉腔b3，疝修补专用钉沿着储钉杆的轴线方向依次排布在储钉腔b3内，储钉杆的侧壁对称设置有两条与储钉腔相通的导向槽b4，导向槽沿着轴线方向延伸，疝修补专用钉的尾部固定设置有尾座，疝修补专用钉的尾座中的两个推动片b2分别自两条导向槽b4伸出至储钉杆外部并与螺旋轨道相连。当送钉杆转动时，带动储钉杆转动，此时螺旋轨道对推动片产生沿着轴线方向的推动力，在导向槽的限制下，疝修补专用钉沿着导向槽运动。

在使用时，配置器与手术机器人系统的致动部相连，多个致动电机分别与各个卡盘相对接，致动电机转动，送钉卡盘随之转动，送钉卡盘带动送钉杆转动，送钉杆转动过程中，储钉杆随之转动，储钉杆转动过程中带动螺旋状专用钉沿着螺旋轨道向器械杆的远端运动。当弯转卡盘转动时，驱动丝线带动弯转关节进行弯转，以此调整组件的出钉口的朝向。当转杆卡盘转动时，转动座随之转动，转动座带动器身管转动，组件随之转动。当需要拆卸组件时，将组件定位夹装配至组件，手指向弹性让位槽方向捏合圆弧部，当受到阻力无法继续捏合后，另一只手将组件轻轻抽拽脱离基身部。

一方面，本发明所公开的器械组配节点能够对组件进行快速的组合固定，无需繁琐的组合流程。

另一方面，本发明所公开的手术机器人系统的远端执行器在疝修补手术过程中，能够满足更换远端组件的需求，在保障手术进度的同时，有助于降低医疗耗材成本。同样的，可拆分的组件能够单独的进行系列消毒作业。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种器械组配节点，其特征在于：包括与位于基身部的器械杆的端部固定连接的组件接头，所述组件接头的中部带有通透的内孔，内孔沿轴向延伸；

所述组件接头包括连接座部以及与连接座部固定连接的插接部，所述插接部的外周固定设置有凸棱；

装配于基身部的组件的端部设置有与凸棱相对应的限位口，在对接时，插接部插接至组件内，凸棱嵌入组件的端部的限位口；

所述插接部的内孔中固定设置有卡扣弹簧，所述卡扣弹簧的两个侧耳自插接部的侧孔伸出至插接部外部；

所述卡扣弹簧包括一个以上的环状体，两个侧耳对称的固定设置在环状体两侧；

组件的器械杆的端部设置有与侧耳的位置相对应的侧孔；

在对接过程中，插接部伸入组件的器械杆，侧耳受到组件的器械杆的侧壁的挤压，致使环状体发生弹性形变，侧耳向插接部内侧收缩，直至侧耳到达组件的器械杆上的侧孔所在位置，侧耳弹出，此时凸棱恰好与限位口相嵌合。

2.根据权利要求1所述的一种器械组配节点，其特征在于：所述卡扣弹簧包括两个间隔设置的环状体，两个侧耳分别与环状体固定连接；

所述侧耳上带有用于对接过程中确保侧耳能够顺畅的滑入/滑出组件的侧孔的导向斜面。

3.根据权利要求1所述的一种器械组配节点，其特征在于：所述环状体为椭圆环状体，两个侧耳分别位于椭圆环状体的长轴的两个端部位置。

4.一种手术机器人系统的远端执行器，其特征在于：包括基身部以及通过权利要求1至3任意一项所述器械组配节点与基身部相接合的组件；

所述基身部包括器身管、送钉机构、弯转驱动机构以及与器身管固定连接的弯转关节；在使用时，所述弯转驱动机构能够带动弯转关节进行弯转；

所述器身管的一端固定设置有用于与手术机器人系统相对接的配置器；

所述组件接头与弯转关节固定连接。

5.根据权利要求4所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于：所述组件包括组件管、固定设置在组件管内的螺旋轨道以及插装在所述螺旋轨道中部的储钉杆，储钉杆的中部设置有储钉槽，用于固定补片的螺旋状专用钉与螺旋轨道相连，螺旋状专用钉的尾部伸入所述储钉槽；限位口设置在组件管的端部，侧孔开设在组件管的侧壁处。

6.根据权利要求5所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于：送钉机构包括送钉杆、与送钉杆固定连接的弯转处导丝以及与弯转处导丝固定连接的传动母头；配置器设置有送钉卡盘，所述送钉卡盘通过传动轮组与送钉杆固定连接，当送钉卡盘转动时，送钉杆随之转动；

储钉杆的一端固定设置有传动公头；当组件与基身部接合时，传动公头与传动母头相固定。

7.根据权利要求5所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于：组件管与储钉杆上分别设置有定位孔，可拆卸的定位机构通过定位孔将组件管与储钉杆的位置相互固定。

8.根据权利要求7所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于:所述定位机构包括组织固定夹，所述组织固定夹包括捏持部、与捏持部固定连接的两个卡爪、与捏持部固定连接的定位销以及与捏持部固定连接的卡扣弹簧触发部；

在定位过程中，所述定位销插接在定位孔内，组件管卡持在两个卡爪之间，此时按压卡扣弹簧触发部，位于卡扣弹簧触发部内侧的触发凸台能够将侧耳向组件接头内部压靠，致使侧耳脱离组件管上的侧孔，侧耳脱离组件管的侧孔后，能够将组件与基身部分离。

9.根据权利要求4所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于:所述弯转驱动机构包括弯转卡盘、与弯转卡盘固定连接的线轴以及设置在所述线轴上的两组旋向相反的绕线槽；线轴上固定设置有两条绕向相反的驱动丝线，驱动丝线与弯转关节相连，当弯转卡盘转动时，两条驱动丝线中的一条随之放线，另一条随之收线，所述弯转关节在驱动丝线的带动下弯转。

10.根据权利要求4所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于:还包括转杆卡盘，所述转杆卡盘通过传动轮与器身管相连，当转杆卡盘转动时，所述器身管随之转动。

11.根据权利要求8所述的手术机器人系统的远端执行器，其特征在于:卡扣弹簧触发部包括与捏持部固定连接的圆弧部，圆弧部的中部设置有弹性让位槽，所述弹性让位槽沿着器身管的轴线方向延伸一定的长度。

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