CN115192208A - 力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人，力反馈机构用于介入手术机器人的主端控制装置，力反馈机构包括安装座、驱动组件和摩擦组件；驱动组件设于安装座上；摩擦组件，与驱动组件连接，并能够与主端控制装置的操作部阻尼配合；其中，驱动组件能够根据从端机器人发送的递送阻力信息带动摩擦组件运动，以使得摩擦组件在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节摩擦组件与操作部之间的阻尼力大小；当摩擦组件处于零阻尼状态时，摩擦组件与操作部之间的阻尼力为零；当摩擦组件处于阻尼状态时，摩擦组件与操作部阻尼配合。该力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人能够使得用户能够精准地感知力反馈。

Description

力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械机器人技术领域，尤其涉及一种力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人。

背景技术

对于血管介入手术中医生需要长期接收X射线的辐射，为此工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，使得医生则在射线环境之外对其控制。目前，介入手术机器人的控制方式之一是操作手柄。操作手柄一方面对从端机器人发布操作命令，例如导丝的进退、转动等，另外一方面需要通过力反馈机构将导丝导管遇到的阻力反馈到操作者的手上，从而使其能够产生临场感，好像操作者用自己的手在操作导丝导管一样。然而，目前的力反馈机构结构设计不合理，难以精准的将导丝导管遇到的阻力反馈到操作者的手上。

发明内容

本发明提供了一种力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人，旨在使得用户能够精准地感知力反馈。

本发明提供一种力反馈机构，用于介入手术机器人的主端控制装置，所述主端控制装置用于与所述介入手术机器人的从端机器人配合，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作，所述力反馈机构包括：

安装座；

驱动组件，设于所述安装座上；

摩擦组件，与所述驱动组件连接，并能够与所述主端控制装置的操作部阻尼配合；

其中，所述驱动组件能够根据所述从端机器人发送的递送阻力信息带动所述摩擦组件运动，以使得所述摩擦组件在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小；当所述摩擦组件处于所述零阻尼状态时，所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力为零；当所述摩擦组件处于所述阻尼状态时，所述摩擦组件与所述操作部阻尼配合。

在本发明的力反馈机构中，所述驱动组件包括：

驱动件；

传动件，与所述驱动件连接，并与所述摩擦组件连接。

在本发明的力反馈机构中，所述摩擦组件包括:

第一凸轮轴承随动器，与所述传动件连接；

第一摩擦套件，与所述第一凸轮轴承随动器连接；所述驱动组件能够带动所述第一凸轮轴承随动器旋转，以使得所述第一摩擦套件相对所述安装座运动，进而使得所述第一摩擦套件在所述零阻尼状态和所述阻尼状态之间切换。

在本发明的力反馈机构中，所述摩擦组件还包括:

第二凸轮轴承随动器，与所述传动件连接；

第二摩擦套件，与所述第二凸轮轴承随动器连接；所述驱动组件能够同时带动所述第一凸轮轴承随动器和所述第二凸轮轴承随动器旋转，以使得所述第一摩擦套件和所述第二摩擦套件相对所述安装座沿相反的运动方向运动，进而使得所述第一摩擦套件和所述第二摩擦套件同时在所述零阻尼状态和所述阻尼状态之间切换。

在本发明的力反馈机构中，所述第一摩擦套件包括：

第一移动件，与所述第一凸轮轴承随动器连接，并与所述安装座滑动连接；

第一连接件，与所述第一移动件连接；

第一摩擦件，与所述第一连接件连接，所述第一凸轮轴承随动器能够在所述驱动组件的驱动下带动所述第一移动件和所述第一连接件往复移动，从而调节所述第一摩擦件与所述操作部之间的阻尼力大小。

在本发明的力反馈机构中，所述第一摩擦套件还包括第一弹性件；所述第一摩擦件包括：

第一摩擦部；

第一连接部，所述第一连接部的两端分别连接于所述第一摩擦部和所述第一连接件，所述第一连接部的半径小于所述第一摩擦部的半径，所述第一弹性件套设于所述第一连接部上且两端分别抵接于所述第一摩擦部和所述第一连接件。

在本发明的力反馈机构中，所述第二摩擦套件包括：

第二移动件，与所述第二凸轮轴承随动器连接，并与所述安装座滑动连接；

第二连接件，与所述第二移动件连接；

第二摩擦件，与所述第二连接件连接，所述第二凸轮轴承随动器能够在所述驱动组件的驱动下带动所述第二移动件和所述第二连接件往复移动，从而调节所述第二摩擦件与所述操作部之间的阻尼力大小。

在本发明的力反馈机构中，所述第二摩擦件的结构与所述第一摩擦件的结构相同；和/或，所述第一摩擦件与所述第二摩擦件相对设置，所述操作部中用于与所述第一摩擦件和第二摩擦件阻尼配合的部位设于所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间。

在本发明的力反馈机构中，所述第一摩擦套件还包括用于锁固所述第一摩擦件与第一连接件的第一锁固件，所述第二摩擦套件还包括用于锁固所述第二摩擦件与第二连接件的第二锁固件，操作所述第一锁固件能够调节所述操作部中用于与所述第一摩擦件阻尼配合的部位与所述第一摩擦件之间的距离；操作所述第二锁固件能够调节所述操作部中用于与所述第一摩擦件阻尼配合的部位与所述第二摩擦件之间的距离。

本发明还提供一种介入手术机器人的主端控制装置，用于与介入手术机器人的从端机器人配合，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作，所述主端控制装置包括：

操作部；

如上所述的力反馈机构；以及

控制器，信号连接于所述从端机器人和驱动组件，所述控制器能够接收所述从端机器人发送的递送阻力信息并根据所述递送阻力信息控制所述驱动组件工作以调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小。

在本发明的主端控制装置中，所述操作部包括：

操作杆；

联动件，与所述操作杆连接，并能够与所述摩擦组件阻尼配合；所述驱动组件能够根据所述从端机器人发送的递送阻力信息调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小并通过所述联动件反馈至所述操作杆上。

本发明还提供一种介入手术机器人，包括：

如上所述的主端控制装置；以及

从端机器人，与所述主端控制装置配合，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作。

本发明提供的力反馈机构、主端控制装置及介入手术机器人，由于力反馈机构的摩擦组件在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，因而，在没有力反馈时，摩擦组件处于零阻尼状态，摩擦组件与操作部之间的阻尼力为零，摩擦组件不提供阻尼力，从而为用户能够精准地感知力反馈提供了保障；在有力反馈时，驱动组件驱动摩擦组件运动至摩擦组件与操作部接触并产生阻尼力，以将从端机器人的导管或导丝的力反馈阻力传递给操作部，使得使用主端控制装置的操作部的用户感知到阻力大小，增加临场感，力反馈中阻力的传递精准，从而使得用户能够精准地感知力反馈，提高手术安全和操作体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明实施例的公开内容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的力反馈机构的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的主端控制装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例提供的主端控制装置的部分结构示意图，其中示出了力反馈机构和部分操作部；

图4是本发明一实施例提供的力反馈机构的分解图；

图5是本发明一实施例提供的力反馈机构的分解图；

图6是本发明一实施例提供的主端控制装置的部分结构示意图，其中示出了力反馈机构和部分操作部；

图7是本发明一实施例提供的主端控制装置的部分结构示意图，其中示出了力反馈机构和部分操作部；

图8是本发明一实施例提供的主端控制装置的结构示意图；

图9是本发明一实施例提供的主端控制装置的结构示意图。

附图标记说明：

1000、主端控制装置；

100、力反馈机构；

10、安装座；20、驱动组件；21、驱动件；22、传动件；

30、摩擦组件；31、第一凸轮轴承随动器；32、第二凸轮轴承随动器；33、第一摩擦套件；331、第一移动件；332、第一连接件；333、第一摩擦件；3331、第一摩擦部；3332、第一连接部；334、第一弹性件；335、第一锁固件；

34、第二摩擦套件；341、第二移动件；342、第二连接件；343、第二摩擦件；3431、第二摩擦部；3432、第二连接部；344、第二弹性件；345、第二锁固件；35、位置感应组件；351、光电开关；352、触发件；

200、操作部；201、操作杆；202、联动件。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，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所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1和图2，本发明提供一种力反馈机构100，用于介入手术机器人的主端控制装置1000（请参阅图8）。主端控制装置1000用于与介入手术机器人的从端机器人配合，从端机器人能够接收主端控制装置1000的操作信息并执行相应动作。力反馈机构100包括安装座10、驱动组件20和摩擦组件30。驱动组件20设于安装座10上。摩擦组件30与驱动组件20连接。摩擦组件30能够与主端控制装置1000的操作部200阻尼配合。其中，驱动组件20能够根据从端机器人发送的递送阻力信息带动摩擦组件30运动，以使得摩擦组件30在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力大小。当摩擦组件30处于零阻尼状态时，摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力为零。当摩擦组件30处于所述阻尼状态时，摩擦组件30与操作部200阻尼配合。

上述实施例的力反馈机构100，由于摩擦组件30在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，因而，在没有力反馈时，摩擦组件30处于零阻尼状态，摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力为零，摩擦组件30不提供阻尼力，从而为用户能够精准地感知力反馈提供了保障；在有力反馈时，驱动组件20驱动摩擦组件30运动至摩擦组件30与操作部200接触并产生阻尼力，以将从端机器人的导管或导丝的力反馈阻力传递给操作部200，使得使用主端控制装置1000的操作部200的用户感知到阻力大小，增加临场感，力反馈中阻力的传递精准，从而使得用户能够精准地感知力反馈，提高手术安全和操作体验，并避免导管或导丝撞到血管致使血管破裂等后果，实用性强，具有较强的推广意义。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，驱动组件20包括驱动件21和传动件22。传动件22与驱动件21连接。传动件22与摩擦组件30连接。示例性地，驱动件21的输出轴与传动件22固定连接。驱动件21驱动传动件22旋转，从而带动摩擦组件30运动。示例性地，驱动件21包括驱动电机。示例性地，传动件22为非齿轮结构。如此能够使得力反馈中阻力的传递更加平顺。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，摩擦组件30包括第一凸轮轴承随动器31和第一摩擦套件33。第一凸轮轴承随动器31与传动件22连接。第一摩擦套件33与第一凸轮轴承随动器31连接。驱动组件20能够带动第一凸轮轴承随动器31旋转，以使得第一摩擦套件33相对安装座10运动，进而使得第一摩擦套件33在零阻尼状态和阻尼状态之间切换。驱动件21、第一凸轮轴承随动器31和第一摩擦套件33的配合能够达到力反馈的效果。可以理解地，第一凸轮轴承随动器31能够保证当驱动件21驱动传动件22旋转时，第一摩擦套件33能够做线性运动。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，摩擦组件30还包括第二凸轮轴承随动器32和第二摩擦套件34。第二凸轮轴承随动器32与传动件22连接。第二摩擦套件34与第二凸轮轴承随动器32连接。驱动组件20能够同时带动第一凸轮轴承随动器31和第二凸轮轴承随动器32旋转，以使得第一摩擦套件33和第二摩擦套件34相对安装座10沿相反的运动方向运动，进而使得第一摩擦套件33和第二摩擦套件34同时在零阻尼状态和阻尼状态之间切换。驱动件21、第一凸轮轴承随动器31、第二凸轮轴承随动器32、第一摩擦套件33和第二摩擦套件34配合，能够使得第一摩擦套件33和第二摩擦套件34分别对联动件202的相对两侧施加相反的垂直压力，如此不仅能达到更好的力反馈效果，还能够使得联动件202受力平衡，防止联动件202因受力不均衡而导致变形。可以理解地，第二凸轮轴承随动器32能够保证当驱动件21驱动传动件22旋转时，第二摩擦套件34能够做线性运动。

示例性地，第一摩擦套件33能够在第一凸轮轴承随动器31和驱动组件20的作用下靠近或远离操作部200的联动件202的一侧，第二摩擦套件34能够在第二凸轮轴承随动器32和驱动组件20的作用下靠近或远离操作部200的联动件202的另一侧。

在其他实施方式中，第一凸轮轴承随动器31和第二凸轮轴承随动器32分别对应设置一个驱动件21。两个驱动件21能够分别带动第一凸轮轴承随动器31和第二凸轮轴承随动器32旋转，以使得第一摩擦套件33相对安装座10运动进而在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并使得第二摩擦套件34相对安装座10运动进而在零阻尼状态和阻尼状态之间切换。

请参阅图3，示例性地，第一凸轮轴承随动器31和第二凸轮轴承随动器32分别位于驱动件21的输出轴的轴线的相对两侧。第一凸轮轴承随动器31和第二凸轮轴承随动器32穿设传动件22的不同部位。

请参阅图3至图5，第一摩擦套件33包括第一移动件331、第一连接件332和第一摩擦件333。第一移动件331与第一凸轮轴承随动器31连接。第一移动件331与安装座10滑动连接。第一连接件332与第一移动件331连接。第一摩擦件333与第一连接件332连接。第一凸轮轴承随动器31能够在驱动组件20的驱动下带动第一移动件331和第一连接件332往复移动，从而调节第一摩擦件333与操作部200之间的阻尼力大小。如此，能够保证第一摩擦件333能够沿预设方向往复移动（比如向靠近或远离操作部200的联动件202运动）以使得第一摩擦件333在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节第一摩擦件333与操作部200之间的阻尼力大小。

示例性地，第一移动件331与第一连接件332可以一体成型，也可以通过螺丝连接、卡扣连接等方式固定连接。

示例性地，第一摩擦件333的材质包括弹性材料，比如橡胶材料等。

示例性地，第一凸轮轴承随动器31穿设第一移动件331和传动件22。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，第一摩擦套件33还包括第一弹性件334。第一摩擦件333包括第一摩擦部3331和第一连接部3332。第一连接部3332的两端分别连接于第一摩擦部3331和第一连接件332。第一连接部3332的半径小于第一摩擦部3331的半径，第一弹性件334套设于第一连接部3332上，且两端分别抵接于第一摩擦部3331和第一连接件332。第一弹性件334的设置能够使得第一摩擦部3331与第一连接件332始终间隔一段距离。第一连接部3332的半径小于第一摩擦部3331的半径，能够在第一连接部3332与第一摩擦部3331的连接处形成台阶结构，用于供第一弹性件334的一端抵接。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，第一摩擦套件33还包括用于锁固第一摩擦件333与第一连接件332的第一锁固件335。操作第一锁固件335能够调节操作部200中用于与第一摩擦件333阻尼配合的部位与第一摩擦件333之间的距离，即调节联动件202与第一摩擦件333之间的距离。如此，能够调节第一摩擦件333的第一摩擦部3331与操作部200之间的相对位置，从而保证第一摩擦件333和第二摩擦件343均能够与操作部200合适接触，为用户能够精准地感知力反馈提供了保障。

示例性地，第一锁固件335包括螺母等。

示例性地，第一连接部3332穿设第一连接件332，第一锁固件335套设于第一连接部3332远离第一摩擦部3331的一端。第一弹性件334和第一锁固件335分别设于第一连接件332的相对两侧。第一弹性件334套设于第一连接部3332外，且第一弹性件334的两端抵接于第一连接件332和第一摩擦部3331，以保证第一摩擦部3331能够与第一连接件332分隔开，使得第一摩擦件333能够与操作部200稳定地接触，为用户能够精准地感知力反馈提供了保障。

示例性地，第一弹性件334的伸缩方向与第一移动件331和第一摩擦件333的移动方向相同。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，第二摩擦套件34包括第二移动件341、第二连接件342和第二摩擦件343。第二移动件341与第二凸轮轴承随动器32连接。第二移动件341与安装座10滑动连接。第二连接件342与第二移动件341连接。第二摩擦件343与第二连接件342连接。第二凸轮轴承随动器32能够在驱动组件20的驱动下带动第二移动件341和第二连接件342往复移动，从而调节第二摩擦件343与操作部200之间的阻尼力大小。如此，能够保证第二摩擦件343能够沿预设方向往复移动操作部200的联动件202以使得第二摩擦件343在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节第二摩擦件343与操作部200之间的阻尼力大小。

示例性地，第一摩擦件333和第二摩擦件343均处于阻尼状态时如图6所示。第一摩擦件333和第二摩擦件343均处于零阻尼状态时如图7所示。

示例性地，第一摩擦件333设于第二摩擦件343的上方。

示例性地，第二移动件341与第二连接件342可以一体成型，也可以通过螺丝连接、卡扣连接等分体设置。

示例性地，第二摩擦件343的材质包括弹性材料，比如橡胶材料等。

示例性地，第二凸轮轴承随动器32穿设第二移动件341和传动件22。

示例性地，第一凸轮轴承随动器31与第二凸轮轴承随动器32的结构相同。

示例性地，第二摩擦件343的结构与第一摩擦件333的结构相同。

请参阅图3至图5，在一些实施方式中，第二摩擦套件34还包括第二弹性件344。第二摩擦件343包括第二摩擦部3431和第二连接部3432。第二连接部3432的两端分别连接于第二摩擦部3431和第二连接件342。第二连接部3432的半径小于第二摩擦部3431的半径。第二弹性件344套设于第二连接部3432上，且两端分别抵接于第二摩擦部3431和第二连接件342。第二弹性件344的设置能够使得第二摩擦部3431和第二连接件342始终间隔一段距离。第二连接部3432的半径小于第二摩擦部3431的半径，能够在第二连接部3432与第二摩擦部3431的连接处形成台阶结构，用于供第二弹性件344抵接。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，第二摩擦套件34还包括用于锁固第二摩擦件343与第二连接件342的第二锁固件345。操作第二锁固件345能够调节操作部200中用于与第二摩擦件343阻尼配合的部位与第二摩擦件343之间的距离，即调节联动件202与第二摩擦件343之间的距离。如此，能够调节第二摩擦件343的第二摩擦部3431与操作部200之间的相对位置，从而保证第一摩擦件333和第二摩擦件343均能够与操作部200合适接触，为用户能够精准地感知力反馈提供了保障。

示例性地，第二锁固件345包括螺母等。

示例性地，第二连接部3432穿设第二连接件342，第二锁固件345套设于第二连接部3432远离第二摩擦部3431的一端。第二弹性件344和第二锁固件345分别设于第二连接件342的相对两侧。第二弹性件344套设于第二连接部3432外，且第二弹性件344的两端抵接于第二连接件342和第二摩擦部3431，以保证第二摩擦部3431能够与第二连接件342分隔开，使得第二摩擦件343能够与操作部200稳定地接触，为用户能够精准地感知力反馈提供了保障。

请参阅图3，在一些实施方式中，第一摩擦件333与第二摩擦件343相对设置。操作部200中用于与第一摩擦件333和第二摩擦件343阻尼配合的部位（比如联动件202）设于第一摩擦件333和第二摩擦件343之间。当第一摩擦件333和第二摩擦件343均与操作部200阻尼配合时，第一摩擦件333和第二摩擦件343形成夹紧力作用在操作部200的联动件202（请参阅图2）上。可以理解地，第一摩擦件333与联动件202之间的摩擦力等于摩擦系数与第一摩擦件333作用在联动件202上的垂直压力的乘积。第二摩擦件343与联动件202之间的摩擦力等于摩擦系数与第二摩擦件343作用在联动件202上的垂直压力的乘积。由此可知，本发明实施例的力反馈机构100能够将驱动组件20的输出扭力转变为操作部200的联动件202与摩擦组件30阻尼配合时产生的摩擦力。

示例性地，第二弹性件344的伸缩方向与第二摩擦件343的移动方向相同。

示例性地，第一移动件331与第二移动件341平行。

请参阅他3和图5，在一些实施例中，力反馈机构100还包括位置感应组件35。位置感应组件35用于感应摩擦组件30相对安装座10的位置，并在摩擦组件30相对安装座10运动至初始位置时产生检测信号。当摩擦组件30相对安装座10运动至初始位置时，驱动组件20也位于对应的初始位置，摩擦组件30与操作部200不接触，摩擦组件30处于零阻尼状态。

请参阅他3和图5，示例性地，位置感应组件35包括光电开关351和触发件352。光电开关351设于安装座10和摩擦组件30中的其中一者上，触发件352设于安装座10和摩擦组件30中的另一者上，且当摩擦组件30相对安装座10滑动时，触发件352触发光电开关351切换状态并产生检测信号。

请参阅图2和图8，本发明实施例还提供一种介入手术机器人的主端控制装置1000，该主端控制装置1000用于与介入手术机器人的从端机器人配合。从端机器人能够接收主端控制装置1000的操作信息并执行相应动作。主端控制装置1000包括操作部200、力反馈机构100和控制器（图未示）。控制器信号连接于从端机器人和驱动组件20。控制器能够接收从端机器人发送的递送阻力信息并根据递送阻力信息控制驱动组件20工作以调节摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力大小。

上述实施例的主端控制装置1000，由于力反馈机构100的摩擦组件30在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，因而，在没有力反馈时，摩擦组件30处于零阻尼状态，摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力为零，摩擦组件30不提供阻尼力，从而为用户能够精准地感知力反馈提供了保障；在有力反馈时，驱动组件20驱动摩擦组件30运动至摩擦组件30与操作部200接触并产生阻尼力，以将从端机器人的导管或导丝的力反馈阻力传递给操作部200，使得使用主端控制装置1000的操作部200的用户感知到阻力大小，增加临场感，力反馈中阻力的传递精准，从而使得用户能够精准地感知力反馈，提高手术安全和操作体验，并避免导管或导丝撞到血管致使血管破裂等后果，实用性强，具有较强的推广意义。

示例性地，控制器可以包括控制主板或者控制电路等。

示例性地，控制器能够将操作信息发送至从端机器人，从端机器人接收到控制器发送的操作信息并执行相应动作。从端机器人能够记录导管或导丝在介入手术过程中的递送阻力，并将递送阻力信息反馈给控制器。控制器接收从端机器人反馈的递送阻力信息，并根据该递送阻力信息向驱动组件20发送控制信号，从而调节摩擦组件30的阻尼力大小，调节用户在位移方向滑动操作杆201的顺滑性，进而将从端机器人的递送阻力信息通过力反馈机构100和操作部200反馈给用户。完成一次操作后或者进行下一次操作前，驱动组件20带动摩擦组件30复位以使得摩擦组件30处于零阻尼状态，等待下一次操作，通过驱动件21与位置感应组件35的配合，可以保证摩擦组件30每次回位时均可以移动至相同的指定位置，从而用户能够精准地感知力反馈提供了保障。

请参阅图2，在一些实施例中操作部200包括操作杆201和联动件202。联动件202与操作杆201连接。联动件202能够与摩擦组件30阻尼配合。驱动组件20能够根据从端机器人发送的递送阻力信息调节摩擦组件30与操作部200之间的阻尼力大小，并通过联动件202反馈至操作杆201上。

示例性地，操作杆201和联动件202可以是一体成型结构。示例性地，操作杆201和联动件202也可以通过螺丝连接、卡扣连接等方式固定连接。

操作部200和力反馈机构100的数量可以根据实际需求进行设置。示例性地，操作部200的数量与力反馈机构100的数量对应设置。请参阅图8，示例性地，操作部200的数量和力反馈机构100的数量均为一个，操作部200与力反馈机构100对应设置。请参阅图9，示例性地，操作部200的数量和力反馈机构100的数量均为两个，操作部200与力反馈机构100对应设置。示例性地，其中一个操作部200用于控制导管动作，另一个操作部200用于控制导丝动作。

本发明实施例还提供一种介入手术机器人，包括主端控制装置1000以及从端机器人。主端控制装置1000包括上述任一个实施例的主端控制装置1000。从端机器人与主端控制装置1000配合。从端机器人能够接收主端控制装置1000的操作信息并执行相应动作。

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。可以是机械连接，也可以是电连接。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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体方法步骤、特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体方法步骤、特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种力反馈机构，用于介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于，所述主端控制装置用于与所述介入手术机器人的从端机器人配合，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作，所述力反馈机构包括：

安装座；

驱动组件，设于所述安装座上；

摩擦组件，与所述驱动组件连接，并能够与所述主端控制装置的操作部阻尼配合；

其中，所述驱动组件能够根据所述从端机器人发送的递送阻力信息带动所述摩擦组件运动，以使得所述摩擦组件在零阻尼状态和阻尼状态之间切换，并调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小；当所述摩擦组件处于所述零阻尼状态时，所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力为零；当所述摩擦组件处于所述阻尼状态时，所述摩擦组件与所述操作部阻尼配合。

2.根据权利要求1所述的力反馈机构，其特征在于，所述驱动组件包括：

驱动件；

传动件，与所述驱动件连接，并与所述摩擦组件连接。

3.根据权利要求2所述的力反馈机构，其特征在于，所述摩擦组件包括:

第一凸轮轴承随动器，与所述传动件连接；

第一摩擦套件，与所述第一凸轮轴承随动器连接；所述驱动组件能够带动所述第一凸轮轴承随动器旋转，以使得所述第一摩擦套件相对所述安装座运动，进而使得所述第一摩擦套件在所述零阻尼状态和所述阻尼状态之间切换。

4.根据权利要求3所述的力反馈机构，其特征在于，所述摩擦组件还包括:

第二凸轮轴承随动器，与所述传动件连接；

第二摩擦套件，与所述第二凸轮轴承随动器连接；所述驱动组件能够同时带动所述第一凸轮轴承随动器和所述第二凸轮轴承随动器旋转，以使得所述第一摩擦套件和所述第二摩擦套件相对所述安装座沿相反的运动方向运动，进而使得所述第一摩擦套件和所述第二摩擦套件同时在所述零阻尼状态和所述阻尼状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的力反馈机构，其特征在于，所述第一摩擦套件包括：

第一移动件，与所述第一凸轮轴承随动器连接，并与所述安装座滑动连接；

第一连接件，与所述第一移动件连接；

第一摩擦件，与所述第一连接件连接，所述第一凸轮轴承随动器能够在所述驱动组件的驱动下带动所述第一移动件和所述第一连接件往复移动，从而调节所述第一摩擦件与所述操作部之间的阻尼力大小。

6.根据权利要求4所述的力反馈机构，其特征在于，所述第一摩擦套件还包括第一弹性件；所述第一摩擦件包括：

第一摩擦部；

第一连接部，所述第一连接部的两端分别连接于所述第一摩擦部和所述第一连接件，所述第一连接部的半径小于所述第一摩擦部的半径，所述第一弹性件套设于所述第一连接部上且两端分别抵接于所述第一摩擦部和所述第一连接件。

7.根据权利要求4-6任一项所述的力反馈机构，其特征在于，所述第二摩擦套件包括：

第二移动件，与所述第二凸轮轴承随动器连接，并与所述安装座滑动连接；

第二连接件，与所述第二移动件连接；

第二摩擦件，与所述第二连接件连接，所述第二凸轮轴承随动器能够在所述驱动组件的驱动下带动所述第二移动件和所述第二连接件往复移动，从而调节所述第二摩擦件与所述操作部之间的阻尼力大小。

8.根据权利要求7所述的力反馈机构，其特征在于，所述第二摩擦件的结构与所述第一摩擦件的结构相同；和/或，所述第一摩擦件与所述第二摩擦件相对设置，所述操作部中用于与所述第一摩擦件和第二摩擦件阻尼配合的部位设于所述第一摩擦件和所述第二摩擦件之间。

9.根据权利要求7所述的力反馈机构，其特征在于，所述第一摩擦套件还包括用于锁固所述第一摩擦件与第一连接件的第一锁固件，所述第二摩擦套件还包括用于锁固所述第二摩擦件与第二连接件的第二锁固件，操作所述第一锁固件能够调节所述操作部中用于与所述第一摩擦件阻尼配合的部位与所述第一摩擦件之间的距离；操作所述第二锁固件能够调节所述操作部中用于与所述第一摩擦件阻尼配合的部位与所述第二摩擦件之间的距离。

10.一种介入手术机器人的主端控制装置，用于与介入手术机器人的从端机器人配合，其特征在于，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作，所述主端控制装置包括：

操作部；

如权利要求1-9任一项所述的力反馈机构；以及

控制器，信号连接于所述从端机器人和驱动组件，所述控制器能够接收所述从端机器人发送的递送阻力信息并根据所述递送阻力信息控制所述驱动组件工作以调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小。

11.根据权利要求10所述的主端控制装置，其特征在于，所述操作部包括：

操作杆；

联动件，与所述操作杆连接，并能够与所述摩擦组件阻尼配合；所述驱动组件能够根据所述从端机器人发送的递送阻力信息调节所述摩擦组件与所述操作部之间的阻尼力大小并通过所述联动件反馈至所述操作杆上。

12.一种介入手术机器人，其特征在于，包括：

如权利要求10或11所述的主端控制装置；以及

从端机器人，与所述主端控制装置配合，所述从端机器人能够接收所述主端控制装置的操作信息并执行相应动作。

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