CN115414129B - 一种柔性手术器械、柔性器械及其器械输送单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柔性手术器械、柔性器械及其器械输送单元,该器械输送单元的外壳具有内部容纳空间且其侧壁开设有器械出口,器械储存器的外周表面设置有螺旋容纳槽,该外壳包括限位导向部和第一传动螺纹,基于限位导向部的配置,外壳可轴向位移并被限制周向转动;相应地,器械储存器上设置有与第一传动螺纹传动连接的第二传动螺纹,基于该传动连接关系,器械储存器转动可带动外壳轴向移动。本方案可适配内镜护士/技师机器人,提升医生工作效率,随着器械储存器的转动,缠绕收纳于螺旋容纳槽内的柔性本体可连续输送,且器械储存器带动外壳同步轴向位移,收放操作得以顺畅执行;另外,相适配的器械驱动装置结构简单,可降低驱动侧的制造及维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种柔性手术器械、柔性器械及其器械输送单元。
背景技术
近年来,消化、泌尿、呼吸等自然腔道疾病严重危害人体健康,胃癌、食管癌、膀胱癌、肺癌等疾病的发病率和死亡率呈逐年上升的趋势。以软式内镜配合相关手术器械进行诊断和治疗,具有微创、术后恢复快、降低医疗费用等优点,已成为此类疾病的主流治疗手段。
另一方面,与常规大切口外科手术相比,经人体自然腔道的手术操作空间比较狭小、受限,通常需要依赖柔性器械进行诊疗操作。现有的柔性器械种类丰富,例如但不限于夹钳类、电凝电切类、注射类、引导类等,能够满足狭窄环境下的不同操作需求。目前的内镜下手术器械基于人工操作设计,需要专业培训的技师或护士等医务人员手工操作,离开技师/护士,医生难以单独完成诊疗操作。为满足自然腔道诊疗的需求,现有柔性器械设计为柔性细长类器械,使用过程中需要医、护人员手工操作和密切配合,操作复杂;另外,柔性细长的器械与体液等异物接触,容易污染,且在器械收回过程中也存在交叉感染的风险。为解决上述问题,一种内镜护士/技师机器人(Endoscopic Nurse/Technician Robot)被研制出来,用于辅助内镜医生操作手术器械。
有鉴于此,亟待针对柔性器械进行优化设计,以克服上述缺陷。
发明内容
本申请的目的在于提供一种柔性手术器械、柔性器械及其器械输送单元,通过优化配置能够实现柔性器械的执行器单元本体的有效收纳,在满足规避交叉污染的功能要求基础上,结构设计合理可靠。
本申请实施例提供的器械输送单元,用于具有柔性本体的执行器单元的输送和收纳,包括外壳和器械储存器,所述外壳具有内部容纳空间且其侧壁开设有器械出口,所述外壳上配置有第一传动螺纹,所述外壳的外部设置限位导向部,所述限位导向部用于与固定构件或结构适配,并配置为对所述外壳的轴向位移导向及对所述外壳的周向转动限制;至少部分所述器械储存器内置于所述外壳中,所述器械储存器的外周表面设置有螺旋容纳槽,以缠绕收纳执行器单元的柔性本体,且所述器械储存器上配置有第二传动螺纹,所述第二传动螺纹与所述第一传动螺纹传动连接。
可选地,所述第一传动螺纹设置在所述外壳的内壁面上,所述器械储存器的外周表面设置有螺旋槽,所述螺旋槽包括沿径向顺次成形的内槽段和外槽段;所述内槽段的槽壁形成所述螺旋容纳槽,所述外槽段的槽壁形成所述第二传动螺纹。
可选地,所述外壳的中部设置有丝杆,所述丝杆上设置所述第一传动螺纹;所述器械储存器内固定设置有螺母,所述螺母上设置所述第二传动螺纹。
可选地,所述外壳为一端敞口的圆筒状,所述器械储存器的一端置于所述外壳中,另一端配置有输送驱动接口。
本发明还提供一种柔性器械,包括如前所述的器械输送单元,以及执行器单元和传动单元;其中,所述执行器单元包括执行器和柔性本体,所述柔性本体包括内外嵌套设置的驱动丝和套管,所述驱动丝的远端配置有所述执行器;所述传动单元与所述器械输送单元的器械储存器相连,且可通过所述执行器单元的驱动丝带动所述执行器运动,所述传动单元配置有用于与器械驱动装置适配的执行驱动接口;所述传动单元包括与所述器械储存器固定连接的传动基板,和设置在所述传动基板上的推拉传动组件和旋转传动组件;所述推拉传动组件用于推出或收回所述驱动丝,所述旋转传动组件用于扭转所述驱动丝。
可选地,所述推拉传动组件包括固定盘和第一驱动轴,所述第一驱动轴插装设置在所述传动基板上,并可通过所述执行驱动接口与所述器械驱动装置传动连接;所述固定盘与所述第一驱动轴同轴固定连接,所述驱动丝的近端与所述固定盘相连接,并配置为:所述驱动丝可在所述固定盘的带动下沿预定轨迹推出或收回,且所述驱动丝相对于所述固定盘具有转动自由度。
可选地,所述固定盘的外周表面嵌装设置有第一端子,所述第一端子包括第一贯通孔;所述驱动丝穿装在所述第一端子的第一贯通孔中,所述驱动丝的本体上设置有两个限位块,且分别位于所述第一端子的第一贯通孔两端侧;所述驱动丝与所述第一端子的第一贯通孔之间具有径向间隙,且每个所述限位块的尺寸大于所述第一贯通孔的尺寸。
可选地,所述固定盘与所述传动基板之间设置有转动限位副,所述转动限位副配置为可限制所述固定盘的转动角度。
可选地,所述固定盘的本体上开设有圆弧槽,所述圆弧槽的圆心与所述固定盘的转动中心同心设置;所述传动基板上设置有限位挡块,所述限位挡块置于所述圆弧槽中,并配置为:所述圆弧槽的两侧端部可分别与所述限位挡块相抵,以限制所述固定盘的转动角度。
可选地,所述传动基板上固定设置有第一约束件,所述第一约束件包括圆筒状的导向本体和保持本体,所述固定盘内置于所述导向本体中;所述导向本体和所述保持本体上分别开设有可容纳所述驱动丝的约束腔,以带动所述驱动丝沿预定轨迹推出或收回;其中,所述导向本体的内壁上的约束腔为开放腔道,所述保持本体上的约束腔为封闭腔道。
可选地,所述旋转传动组件包括旋转轴、第二端子、锥齿轮组和第二驱动轴,所述第二驱动轴插装设置在所述传动基板上,并可通过所述执行驱动接口与所述器械驱动装置传动连接;所述锥齿轮组的主动轮与所述第二驱动轴连接,所述旋转轴与所述锥齿轮组的被动轮连接;所述驱动丝与所述第二端子固定,所述第二端子设置在所述旋转轴上,并配置为:所述第二端子可在所述旋转轴的带动下转动,且所述第二端子相对于所述旋转轴具有沿驱动丝的牵拉方向滑动的自由度。
可选地,所述第二端子嵌装在所述旋转轴的中部安装孔中,且两者具有相适配的矩形截面,所述驱动丝可经由所述安装孔延伸至所述第一约束件的约束腔中。
可选地,所述传动基板上固定设置有第二约束件,沿所述旋转轴的轴向,所述第二约束件的一端与所述第一约束件的保持段的端部相对设置,且所述旋转轴的两侧轴端分别与所述第二约束件和所述第一约束件枢接。
可选地,所述第二约束件上开设有第二贯通孔,所述第二约束件的第二贯通孔的孔径与所述执行器单元的套管的尺寸适配,以固定所述套管的管端;所述器械储存器上开设有通过口,所述执行器单元的柔性本体通过所述器械储存器的通过口延伸过渡至其外表面的螺旋容纳槽中。
本发明还提供一种柔性手术器械,包括柔性器械和可输出驱动力至所述柔性器械的器械驱动装置,所述柔性器械采用如前所述的柔性器械。
可选地,所述器械驱动装置包括:第一驱动部件,包括可输出旋转驱动力的输出端;套筒,与所述第一驱动部件的输出端传动连接;驱动基板,固定设置在所述套筒上,用于传递所述旋转驱动力至所述柔性器械;第二驱动部件和第三驱动部件,分别通过安装基板固定设置在所述套筒上,且两者均包括可输出所述旋转驱动力的输出端,用于分别传递所述旋转驱动力至传动单元的推拉传动组件和旋转传动组件。
可选地,所述器械驱动装置还包括第一主动传动盘和第二主动传动盘,所述第一主动传动盘与所述第二驱动部件的输出端传动连接,所述第二主动传动盘与所述第三驱动部件的输出端传动连接;所述传动单元还包括与所述推拉传动组件相连的第一被动传动盘和与所述旋转传动组件相连的第二被动传动盘;其中,所述第一主动传动盘与所述第一被动传动盘传动连接,所述第二主动传动盘与所述第二被动传动盘传动连接。
可选地,所述第一主动传动盘和所述第一被动传动盘,以及所述第二主动传动盘和所述第二被动传动盘,均配置为:一者上沿轴向开设有对接孔,另一者上沿轴向设置有对接柱,且相适配的所述对接孔和所述对接柱相对于相应主动传动盘和被动传动盘的转动中心偏心设置。
可选地,所述驱动基板上开设有第一台阶孔和第二台阶孔,所述第一台阶孔和所述第二台阶孔均配置为:包括上下依次设置的小孔径段和大孔径段,且形成台阶;所述第一主动传动盘可转动置于所述第一台阶孔的大孔径段内,所述第二主动传动盘可转动置于所述第二台阶孔的大孔径段内。
可选地,所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘上与相应驱动部件相对的表面,分别开设有键槽孔;所述第二驱动部件和所述第三驱动部件的输出端均设置有滑动轴套,所述滑动轴套上与相应主动传动盘的相对端设置有外滑键;所述外滑键分别插装于相应的所述键槽孔中,且两者可同轴转动且可轴向相对滑动;所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘与相应的所述滑动轴套之间,分别设置有传动盘复位弹簧;所述传动盘复位弹簧配置为:常态下预压缩设置在所述滑动轴套与相应的主动传动盘之间。
可选地,所述安装基板上设置有检测元件,且所述检测元件位于所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘的轴向位移轨迹上。
与现有技术相比,本发明针对具有柔性本体的执行器单元提出了收纳和输送实现方案。具体地,该器械输送单元的外壳具有内部容纳空间且其侧壁开设有器械出口,器械储存器的外周表面设置有螺旋容纳槽,以缠绕收纳执行器单元的柔性本体;同时,该外壳包括限位导向部和第一传动螺纹,基于限位导向部的配置,外壳可轴向位移并被限制周向转动;相应地,器械储存器上设置有与第一传动螺纹传动连接的第二传动螺纹,基于该传动连接关系,器械储存器转动可带动外壳轴向移动。应用本方案,具有下述有益技术效果:
首先,随着器械储存器的转动,缠绕收纳于螺旋容纳槽的柔性本体可通过器械出口连续输送;与此同时,器械储存器带动外壳同步轴向位移,脱离螺旋容纳槽的柔性本体得以与外壳上的器械出口保持确定的相对位置关系。在执行器整体输送的过程中,基于螺旋缠绕形变储备的弹性变形能得以释放,可有效克服进入软式内镜中形成的阻力,辅助提供良好输送能力。同时,本方案可适配于内镜护士/技师机器人(Endoscopic Nurse/Technician Robot),有效提升医生工作效率。
其次,相较于驱动侧同时提供转动及轴向两个维度驱动力的方式,本方案基于驱动器械储存器的旋转驱动力,其器械侧外壳的轴向移动适应输送过程中柔性本体脱离螺旋容纳槽的位置,具有结构简单的特点。同时,如此设置还可降低驱动机构制造成本及维护成本。
第三,在本发明的可选方案中,其第一约束件包括圆筒状的导向本体和保持本体,且用于带动驱动丝沿预定轨迹推出或收回的固定盘,固定盘内置于该圆筒状导向本体中,该枢转关系下可进一步保证固定盘的作动性能,结构实现更加可靠。
第四,在本发明的另一可选方案中,固定盘与传动基板之间设置有转动限位副,该转动限位副配置为可限制固定盘的转动角度。进一步地,固定盘的本体上开设有圆弧槽,该圆弧槽的圆心与固定盘的转动中心同心设置;相应地,传动基板上设置有限位挡块,该限位挡块置于圆弧槽中,并配置为:圆弧槽的两侧端部可分别与限位挡块相抵,以限制固定盘的转动角度。如此设置,可定位拉伸运动的双向极限位置,也就是说,基于圆弧槽和限位挡块可构建形成推拉传动组件的极限工作位置,在满足第一端子的牵拉行程要求的基础上,可避免固定盘转动角度过大对驱动丝产生破坏而影响作动性能。
第五,在本发明的又一可选方案中,驱动基板上开设有两个台阶孔,均配置为:包括上下依次设置的小孔径段和大孔径段,且形成台阶;第一主动传动盘和第二主动传动盘分别转动置于两个台阶孔的大孔径段内;同时,第一主动传动盘和所述第二主动传动盘与相应驱动部件侧,分别构建形成有可同轴转动且可轴向相对滑动的适配副;且第一主动传动盘和第二主动传动盘对应设置有传动盘复位弹簧,常态下,该传动盘复位弹簧预压缩并压抵相应的主动传动盘。实际安装操作时,被动传动盘分别与相应的主动传动盘对中并压装。基于两者之间的轴向相对滑动适配副,操作者按压过程中,被动传动盘可压动相应的主动传动盘同步向下移动,传动盘复位弹簧受压形变提供缓冲适应能力,可避免插装过程中的刚性干涉影响;对接到位后,传动盘复位弹簧释放弹性变形能,并推动被动传动盘轴向移动至与相应台阶孔的台阶相抵。
此外,本发明还设置有检测元件,且检测元件位于第一主动传动盘和第二主动传动盘的轴向位移轨迹上。当柔性器械安装至驱动装置上时,两个主动传动盘被压动同步向下移动时,可挤压该压敏检测元件产生信号,当对接到位时,压敏检测元件失去压力后信号消失,从而检测安装状态。这样,操作者可以实现器械侧与驱动侧的盲对接,可进一步提高可操作性。
附图说明
图1为具体实施方式中所述柔性手术器械的一种使用状态示意图;
图2为图1中所示柔性手术器械的俯视图;
图3为具体实施方式中所述柔性器械的整体结构示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为图4中的A-A剖视图;
图6为图5中的B部放大图;
图7为具体实施方式中所述柔性器械的装配爆炸图;
图8为具体实施方式中所述柔性器械的一种使用状态示意图;
图9为具体实施方式中所述的传动单元的整体结构示意图;
图10为图8的C-C剖视图;
图11为图10中的D部放大图;
图12为图10中的G部放大图;
图13为具体实施方式中所述对接单元的组装关系示意图;
图14为具体实施方式中所述两通接头的组装关系示意图;
图15为具体实施方式中所述器械驱动装置的俯视图;
图16为图15中的H-H剖视图;
图17为图15中所示驱动基板与卡扣组装关系的I-I局部剖视图;
图18为图16的J部放大图;
图19为具体实施方式中另一种所述柔性器械的组装关系示意图;
图20为图19中所示柔性器械的轴向剖视图;
图21为具体实施方式中所述柔性手术器械的应用场景示意图。
图中:
柔性器械10、器械输送单元11、外壳111、第一传动螺纹1111、限位导向部1112、器械出口1113、器械储存器112、螺旋槽1121、螺旋容纳槽11211、第二传动螺纹11212、第一安装附座1122、通过口1123、卡口1124、护管113、执行器单元12、驱动丝121、限位凸块1211、执行器122、套管123、传动单元13、推拉传动组件131、第一驱动轴1311、第一端子1312、第一贯通孔13121、固定盘1313、安装槽13131、圆弧槽13132、限位挡块1314、第一约束件1315、约束腔13151、旋转传动组件132、旋转轴1321、安装孔13211、第二端子1322、直齿轮组1323、主动齿轮13231、被动齿轮13232、锥齿轮组1324、主动锥齿轮13241、被动锥齿轮13242、第二驱动轴1325、第二约束件1326、第二贯通孔13261、传动基板133、卡槽1331、第一安装孔1332、第一被动传动盘134、对接孔1341、导向孔1342、第二被动传动盘135、对接单元14、两通接头141;
器械驱动装置20、第一驱动部件21、第二驱动部件22、第三驱动部件23、接口部件24、驱动基板241、第一台阶孔2411、第二台阶孔2412、第一主动传动盘242、键槽孔2421、对接柱2422、导向柱2423、第二主动传动盘243、卡扣244、勾头部2441、按钮245、卡扣复位弹簧246、套筒247、穿装孔2471、固定支座25、限位滑槽251、输送齿轮组26、输入齿轮261、输出齿轮262、滑动轴套27、外滑键271、传动盘复位弹簧28、检测元件29;
外壳111a、第一传动螺纹1111a 、丝杆1114a、器械储存器112a、螺旋容纳槽11211a、第二传动螺纹11212a、螺母1125a;
柔性手术器械100、机器人本体200。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性,本实施方式提供一种柔性手术器械,以有效解决柔性细长类器械操作复杂,不易收纳且容易污染的问题。请参见图1和图2,其中,图1为本实施方式所述柔性手术器械的整体结构示意图,图2为图1中所示柔性手术器械的俯视图。
该柔性手术器械100包括柔性器械10和器械驱动装置20,其中,柔性器械10中配置有用于诊疗和辅助诊疗的执行器单元12,器械驱动装置20可提供驱动力至柔性器械10,以实现柔性器械的输送操作和执行器的旋转或开闭等操作。
请一并参见图3、图4和图5,其中,图3为本实施方式中所述柔性器械的整体结构示意图,图4为图3的俯视图,图5为图4中的A-A剖视图。
该柔性器械10包括器械输送单元11、内置于器械输送单元11中的执行器单元12和用于传递执行器运动驱动力的传动单元13。
其中,器械输送单元11包括外壳111和器械储存器112,在传动单元13的带动下,器械储存器112可相对于外壳111转动;本实施方案中,外壳111为一端敞口的圆筒状,且部分器械储存器112置于外壳111中,在其他具体实现中,器械储存器也可完全置于外壳中(图中未示出)。
该外壳111的内壁面包括第一传动螺纹1111,外壳111的外部设置有限位导向部1112,该限位导向部1112与器械驱动装置20的限位滑槽251相适配,请一并参见图2。该限位滑槽251具有沿轴向延伸形成的侧壁,以便限位导向部1112插装在限位滑槽251中,并可沿限位滑槽251轴向移动。这里,限位滑槽251为相对固定设置的结构,在提供外壳111轴向位移导向的基础上,还能够限制外壳111的周向转动。
在具体实现中,限位导向部1112与限位滑槽251截面形状一致,并采用间隙配合,以获得良好的移动导向作用。可以理解的是,限位滑槽251的实际配置位置可以根据产品总体设计要求进行选定,只要能够相对于外壳固定形成可靠的导向限位均可,而非局限于图中所示的组装关系。
该器械储存器112的外周表面设置有螺旋槽1121,该螺旋槽1121包括内槽段Ⅰ和外槽段Ⅱ,两者沿径向顺次成形;如图5、图6和图7所示,其中,图6为图5中的B部放大图,图7为本实施方式中所述柔性器械的装配爆炸图。
其中,内槽段Ⅰ的槽壁形成螺旋容纳槽11211,以缠绕收纳执行器单元12的柔性本体(例如但不限于下文中的驱动丝121及套管123),且柔性本体可经由外壳111侧壁开设的器械出口1113伸出或收回。
其中,外槽段Ⅱ的槽壁形成第二传动螺纹11212,第二传动螺纹11212与第一传动螺纹1111传动连接。
如图7所示,器械储存器112整体呈圆筒状,传动单元13内置于器械储存器112内。本方案中,器械储存器112的内壁上设置有多个第一安装附座1122,第一安装附座1122上可以开设螺纹孔;这里的第一安装附座1122即为与输送驱动接口。相应地,传动单元13的传动基板133上设置有多个第一安装孔1332,多个第一安装附座1122与多个第一安装孔1332分别周向间隔设置,且一一对应配置,以通过螺纹紧固件(图中未示出)将器械储存器112和传动基板133固定连接。
可以理解的是,器械储存器112和传动基板133的固定连接还可以采用其他方式实现,例如但不限于焊接、粘接或者铆接固定等。
器械储存器112与传动单元13组装完成后,器械驱动装置20驱动传动单元13转动,并带动器械储存器112转动,基于限位导向部1112与限位滑槽251构建的限位导向关系,外壳111同步产生轴向位移,这样,执行器单元12的柔性本体脱离螺旋容纳槽11211的部位,能够在两个维度上保持与器械出口1113大致对中,收放操作得以顺畅执行。
在具体实现中,可以通过关联构件的结构尺寸保证周向及轴向位置均准确对中。同时,器械出口1113外侧设置有护管113,该护管113固定在外壳111上,以便伸出外壳111的执行器单元12保护稳定的姿态。请一并参见图8,该图为本实施方式所述柔性器械的一种使用状态示意图。
在执行器整体输送的过程中,基于螺旋缠绕形变储备的弹性变形能得以释放,可有效克服进入软式内镜中形成的阻力,辅助提供良好输送能力。随着器械储存器112的转动,执行器单元12的柔性本体通过器械出口1113连续输送;同理,器械储存器112反向运动时,则柔性本体可收回至外壳111内并缠绕在器械储存器112上,实现执行器单元12的收回及收纳。
在具体实现中,执行器单元12可以根据应用场景进行选择,例如但不限于,夹钳类、电凝电切类、网篮类、注射类、引导类、传感器类等柔性器械。其中,夹钳类柔性器械包括一个夹持自由度的组织夹取器和夹持旋转自由度的止血器;电凝电切类柔性器械包括一个用于组织电切电凝的夹持自由度和包含一个圈套器械的推拉自由度;网篮类柔性器械包括一个用于网篮的推出和收回的推送自由度;注射类柔性器械包括一个用于针头的推出和收回的推送自由度;引导类用于同轴器械引导,不具备自由度;传感器类柔性器械可以包括图像传感器械、位置传感器械或者形状传感器械等。
基于执行器单元12的上述功能需要,可通过牵拉或扭转执行器单元12的驱动丝121的近端实现。具体地,如图8所示,通过牵拉驱动丝121可以使得位于远端的执行器122运动,例如但不限于包括执行器的开合以及执行器的推送;同理,通过扭转驱动丝121可以实现远端的执行器122的旋转运动。
本文中所使用的方位词“近端”和“远端”,是以手术器械操作人员的视角定义的,也即,该驱动丝121的近操作人员的一端为“近端”,相对应地近患者的另一端为“远端”。应当理解,上述方位词的使用仅用于清楚描述技术方案,且对于本申请请求保护的柔性手术器械并未构成实质性的限制。
对于执行器单元12的驱动丝121的牵拉和扭转,同样基于器械驱动装置20侧输出的驱动力实现,具体通过传动单元13的推拉传动组件131和旋转传动组件132传递驱动力。请一并参见图9和图10,其中,图9为本实施方式中所述的传动单元的整体结构示意图,图10为图8的C-C剖视图。
如图9所示,该传动单元13包括设置在传动基板133上的推拉传动组件131和旋转传动组件132。
推拉传动组件131包括第一端子1312、固定盘1313和第一驱动轴1311。
其中,固定盘1313与第一驱动轴1311同轴固定连接,第一驱动轴1311插装设置在传动基板133上,以在器械驱动装置20的驱动力作用下转动,并带动固定盘1313绕其转动中心摆动。
其中,第一端子1312固定在固定盘1313上,并可在固定盘1313转动时随动。驱动丝121的近端与第一端子1312相连接,并配置为:驱动丝121可在第一端子1312的带动下沿预定轨迹推出或收回,且驱动丝121可相对于第一端子1312旋转。可以理解的是,该固定盘1313摆动幅度范围,需要满足第一端子1312的牵拉行程要求,也即执行器122所需的推出或收回位移量。
请一并参见图10和图11,其中,图11为图10的D部放大图。
第一端子1312嵌装在固定盘1313中,具体地,固定盘1313的外周表面开设有适配于第一端子1312的安装槽13131。在其他实现中,该第一端子也可完全设置在固定盘内部,而非局限于嵌装在固定盘1313的外周表面上(图中未示出)。
本实施方案中,驱动丝121穿装在第一端子1312的第一贯通孔13121中,且驱动丝121本体上设置有两个限位凸块1211,分别位于第一贯通孔13121两端侧,该限位凸块1211的尺寸大于第一贯通孔13121的尺寸。固定盘1313正反向转动时,基于第一端子1312与相应侧限位凸块1211之间的限位关系,可实现驱动丝121的推出和收回,满足术中的操作要求。
同时,驱动丝121与第一端子1312的第一贯通孔13121之间具有径向间隙,也即驱动丝121相对于第一端子具备转动自由度,当驱动丝在旋转传动组件132的带动下转动时,可相对于第一贯通孔13121转动,与第一端子侧无动作干涉。在其他具体实现中,第一端子与固定盘可以为一体式结构,也即第一端子的功能结构可以集成于固定盘上;相比较而言,两者采用如图所示的分体式结构,具有较好加工工艺性。
为了定位拉伸运动的双向极限位置,可以在固定盘1313与传动基板133之间配置转动限位副。如图9和图10所示,固定盘1313的本体上开设有圆弧槽13132,相应地,传动基板133上设置有限位挡块1314,限位挡块1314置于固定盘1313的圆弧槽13132中,且该圆弧槽13132的圆心与固定盘1313的转动中心同心设置;这样,当固定盘1313在第一驱动轴1311的带动下正反向转动时,圆弧槽13132沿周向的两侧端部,可分别与限位挡块1314相抵限位。也就是说,基于圆弧槽13132和限位挡块1314构建形成推拉传动组件131的极限工作位置,在满足第一端子1312的牵拉行程要求的基础上,可避免固定盘1313转动角度过大影响作动性能。
本实施方式中,限位挡块1314的两个相抵适配端,均呈外凸弧状,以适应圆弧槽13132两侧端部的结构形态。
其中,传动基板133上固定设置有第一约束件1315,该第一约束件1315包括导向本体E和保持本体F,其上开设有约束腔13151,驱动丝121置于约束腔13151中。这里,导向本体E呈圆筒状,固定盘1313内置于其中,保持本体F与导向本体E连接固定,且两者可以为一体式结构。如此设置,在第一端子1312的带动下,驱动丝121可在该约束腔13151构建的预定轨迹上推出或收回。
如图10所示,导向本体E内壁上的约束腔13151为开放腔道,形成导向段,保持本体F上的约束腔13151为封闭腔道,形成保持段;这样,一方面可通过圆弧状内壁建立固定盘1313的转动导向,同时,由导向段上的开放腔道及保持段上的封闭腔道共同建立引导驱动丝121的预定轨迹。
再如图9和图10所示,本实施方案中旋转传动组件132包括旋转轴1321、第二端子1322、直齿轮组1323、锥齿轮组1324和第二驱动轴1325。
其中,锥齿轮组1324的主动轮与第二驱动轴1325连接,第二驱动轴1325插装设置在传动基板133上,以在器械驱动装置20的驱动力作用下转动,并通过直齿轮组1323和锥齿轮组1324依次传动,带动旋转轴1321绕其转动中心转动。
本实施方案中,在旋转传动路径上,直齿轮组1323为一级齿轮组,其主动齿轮13231与第二驱动轴1325同轴固定;锥齿轮组1324为二级齿轮组,其主动锥齿轮13241与直齿轮组1323的被动齿轮13232同轴固定,其被动锥齿轮13242与旋转轴1321同轴固定。
需要说明的是,利用直齿轮组1323的主、从动齿轮的轴距,得以在传动基板133上合理布置推拉传动组件131和旋转传动组件132;同时,可进一步调整两级传动机构的速比,以满足不同产品的设计要求,具有较好的可适应性。
其中,第二端子1322设置在该旋转轴1321上,驱动丝121由第二端子1322固定,并可在旋转轴1321转动时随动。并配置为:第二端子1322可在旋转轴1321的带动下转动,且第二端子1322可沿驱动丝121的牵拉方向相对于旋转轴1321滑动。这里,该第二端子1322的滑动行程,同样需要满足第一端子1312的牵拉行程要求。
请一并参见图10和图12,其中,图12为图10中的G部放大图。
第二端子1322嵌装在旋转轴1321中,具体地,旋转轴1321的中部开设有安装孔13211,驱动丝121可经由该安装孔13211延伸至第一约束件的约束腔13151中。本实施方案中,与驱动丝121固定连接的第二端子1322插装在该安装孔13211中,且两者具有相适配的矩形截面。这样,当旋转轴1321转动时,第二端子1322可同步转动带动驱动丝121扭转;同时,第二端子1322具有相对于旋转轴1321具有滑动自由度,也即,第二端子1322可相对于旋转轴1321轴向运动,当驱动丝在推拉传动组件131的带动下牵拉时,可相对于安装孔13211转动,与旋转轴侧无动作干涉。
在其他具体实现中,第二端子1322与该安装孔13211的截面形式也可以采用其他结构,例如但不限于,其他多边形或者具有周向限位平面的形态,只要能够满足该第二端子在安装孔内滑动且可随旋转轴同步转动的功能需要,均在本申请请求保护的范围内。
其中,传动基板133上固定设置有第二约束件1326,再如图9和图10所示,沿旋转轴1321的轴向,该第二约束件1326的一端与第一约束件1315保持本体F的端部相对设置,且第二约束件1326与第一约束件1315分别提供轴端支撑,旋转轴1321的两侧轴端得以获得可靠的枢接适配关系,满足相对转动的功能需要。
这里,第二约束件1326上开设有第二贯通孔13261,相对应地,器械输送单元11的器械储存器112上开设有通过口1123,且该通过口1123斜向开设,以便执行器单元12的柔性本体延伸过渡至其外表面的螺旋容纳槽11211中。第二贯通孔13261的孔径可以与执行器单元12的柔性本体套管123尺寸适配,以可靠固定套管123的管端。
整体上,当器械需要同时具备推拉和旋转动作时,分别由推拉传动组件和旋转传动组件驱动。其中,推拉传动组件的第一端子与驱动丝之间仅约束轴向位置,旋转传动组件132的旋转轴与第二端子之间仅约束其周向位置。两个运动关系得以有效解耦,并实现两个自由度的同时约束。
另外,本实施方式提供的柔性器械10还包括对接单元14,用于与外部装置连接,例如但不限于实现电源和信号源连接以及水路连接。请参见图1、图4和图13,其中,图13为本实施方式中所述对接单元的组装关系示意图。
该对接单元14可包括具有贯通内腔的两通接头141,其一端可以伸出至外壳111的顶端,其另一端插装于第一端子1312内,与相应执行器单元12的驱动丝121连接,并由此分别实现电源和信号源连接以及水路连接。请一并参见图14,该图示出了两通接头的组装关系示意图,为了清楚示意该两通接头的连接方位,部分外壳体未在图中示出。
在具体实现中,对于需要建立水路连接的使用状态下,例如但不限于执行器单元12为图中所示注射针的情形,外部液管(图中未示出)可通过两通接头141与相应执行器单元12的中空驱动丝121连通,进而将注射液体供给至远端。
应当理解,第一端子1312内,驱动丝121与两通接头141的插入端之间可以配置回转接头,以满足驱动丝121可相对于第一端子1312的应用场景。当然,对于采用注射针且不需要驱动丝转动的应用场景下,第一端子1312内的驱动丝121和两通接头141之间无需配置回转接头,也就是说,两者直接连通即可。
在其他具体实现中,对于需要建立供电或者通信的使用状态下,外部线缆通过金属材料制成的两通接头141,与相应的金属驱动丝121进行连接,满足相应的功能需要。
为了便于整机快速组装,本实施方案中,柔性器械10与器械驱动装置20之间设置有可拆卸连接机构,具体设置在器械储存器112和传动单元13与器械驱动装置20之间,在快速组装操作的基础上,同时满足传递相应驱动力的功能需要。
请参见图15和图16,其中,图15为本实施方式所述器械驱动装置20的俯视图,图16为图15的H-H剖视图。
如图所示,器械驱动装置20的顶部配置有输出动力的接口部件24,包括驱动基板241、第一主动传动盘242、第二主动传动盘243和套筒247,该驱动基板241固定设置在套筒247的顶部;其中,驱动基板241作为输出第一驱动部件21的驱动力的接口连接件,用于传递动力至器械储存器112;第一主动传动盘242作为输出第二驱动部件22的驱动力的接口连接件,以传递动力至第一驱动轴1311,用于牵拉驱动丝;第二主动传动盘243作为输出第三驱动部件23的驱动力的接口连接件,以传递动力至第二驱动轴1325,用于扭转驱动丝。
其中,套筒247内固定设置有安装基板248,第二驱动部件22和第三驱动部件23分别固定在该安装基板248上。当然,该安装基板248作为基础安装构成,还可以采用其他结构形态。
可以理解的是,作为器械侧的执行驱动接口,可以为第一、二驱动轴,也可以为下文所描述的与相应驱动轴相连的第一、二被动传动盘。在具体实现中,根据产品总体设计要求进行确定,从驱动力传递的角度来说,只要能够实现可靠的动力传输均在本申请请求保护的范围内。
请一并参见图1和图15,本方案中,第一驱动部件21设置在固定支座25上,并通过输送齿轮组26传递动力至套筒247。其中,输送齿轮组26的输入齿轮261与第一驱动部件21的输出端同轴固定,其输出齿轮262与套筒247底部固定连接,进而传递至固定在套筒247上的驱动基板241。
当然,在其他具体实现中,第一驱动部件21也可采用皮带传动机构传递动力至套筒247。相较于驱动侧同时提供转动及轴向两个维度驱动力的实现方式,本实施方案具有结构简单的特点,且可降低驱动机构制造成本及维护成本。
本实施方案中,驱动基板241与传动基板133相对设置,驱动基板241上设置有卡扣244,传动基板133上相应设置有卡槽1331,再如图3和图17所示,其中,图17为图15中所示驱动基板与卡扣组装关系的I-I局部剖视图。
组装后,该卡扣244置于卡槽1331中,形成周向转动限位副。当驱动基板241在第一驱动部件21驱动下转动时,可基于该周向转动限位副带动传动基板133同步转动,进而带动与传动基板133固定的器械储存器112转动,以输送执行器单元12。
可以理解的是,用于与卡扣244适配建立周向转动限位副的卡槽1331,非局限于配置在传动基板上。在其他具体实现中,该卡槽还可以配置在器械储存器上,或者在传动基板和器械储存器上共同形成该适配卡槽。
本实施方案中,相适配的卡扣244和卡槽1331设置为两组,且采用对称布置方式,受力较为均衡。可以理解的是,在其他具体实现中,也可以配置为周向间隔设置的其他复数组。
进一步地,卡扣244可相对于驱动基板241沿径向移动,也即卡扣244还可在卡槽1331内滑动,该卡扣244具有自本体外伸形成的勾头部2441;相应地,器械储存器112的侧壁上设置有与该勾头部2441适配的卡口1124。这样,卡扣244处于外伸工作位时,该勾头部2441可插装在卡口1124中,限制器械储存器112脱离,以实现输送驱动和轴向锁紧。
为了提高可操作性,卡扣244的外侧设置有按钮245,卡扣244的内侧设置有卡扣复位弹簧246,如图15和图17所示,该卡扣复位弹簧246可以预压缩设置在卡扣244与驱动基板241之间,以便卡扣244可靠地保持在外伸工作位。
拆卸时,操作者施加作用力于按钮245,卡扣244沿着卡槽1331向内滑动,卡扣复位弹簧246进一步形变,勾头部2441自卡口1124脱出,即可将柔性器械10拆下。可以理解的是,在其他具体实现中,该复位弹簧还可以采用其他结构形式实现,例如但不限于采用基于橡胶材料特性制成的复位件,或者采用弹片结构的复位件。
进一步地,为了避免卡合结构外露可能产生的影响,本实施方案中,该套筒247轴向向上延伸至驱动基板241及其上的卡扣244的外侧,且其上开设有两个穿装孔2471,分别与两个按钮245径向相对设置,以便按钮245的推杆通过该穿装孔2471与卡扣244的本体固定连接。
本实施方案中,驱动基板241上开设有第一台阶孔2411和第二台阶孔2412,且两个台阶孔均上小下大且形成台阶;第一主动传动盘242可转动置于第一台阶孔2411的大孔径段内,第二主动传动盘243可转动置于第二台阶孔2412的大孔径段内,并可在相应驱动部件的带动下转动,且可沿相应的大孔径段内轴向位移。
这里,第一主动传动盘242和第二主动传动盘243与相应驱动部件的组装关系相同,下面以第一主动传动盘242为描述主体详细说明。
请一并参见图16和图18,其中,图18为图16的J部放大图。
第一主动传动盘242的与第二驱动部件22的相对表面,开设有键槽孔2421,第二驱动部件22的输出端设置有滑动轴套27,该滑动轴套27的与第一主动传动盘242的相对端设置有外滑键271,该外滑键271可插装在第一主动传动盘242的键槽孔2421中,两者可同轴转动且可轴向相对滑动。也就是说,键槽孔2421和外滑键271构建形成转动适配副和轴向滑动适配副。
可以理解的是,相适配的键槽孔2421和外滑键271可以采用不同的截面形状,例如但不限于矩形、六边形等多边形,也可以采用标准花键,只要能够传递转动扭矩且两者间能够沿轴向相对滑动均可。
在具体实现中,相适配的键槽孔2421和外滑键271也可以反向配置,换言之,键槽孔开设在滑动轴套上,外滑键相应设置在第一主动传动盘上(图中未示出),同样可达成两者同轴转动且可轴向相对滑动的功能需要。
再如图16和图18所示,第一主动传动盘242与滑动轴套27之间设置传动盘复位弹簧28。常态下,传动盘复位弹簧28预压缩设置在两者之间,基于该传动盘复位弹簧28的作用,第一主动传动盘242与第一台阶孔2411的台阶可保持轴向相抵。
同时,第一主动传动盘242的与第一被动传动盘134的相对表面,沿轴向设置有对接柱2422,该对接柱2422用于与第一被动传动盘134上沿轴向开设的对接孔1341对接适配,对接柱2422和对接孔1341相对于主、被动传动盘的转动中心偏心配置,以传递扭矩,驱动被动传动盘同步转动。
本实施方案中,传动基板133的底部设置有第一被动传动盘134和第二被动传动盘135,分别设置在执行器的推拉传动路径和旋转传动路径上。具体来说,第一被动传动盘134固定连接在第一驱动轴1311的轴端,并与第一主动传动盘242适配连接,用于推拉传动;第二被动传动盘135固定连接在第二驱动轴1325的轴端,并与第二主动传动盘243适配连接,用于旋转传动。
这里,第一被动传动盘134和第二被动传动盘135与相应主动传动盘的组装关系相同,下面以第一被动传动盘134为描述主体详细说明。
结合图7所示,第一被动传动盘134上开设有两个对接孔1341,以在动力传递过程中均载,提高传动稳定性。当然,在其他具体实现中,对接孔1341的设置数量可以根据产品总体设计进行选定。
另外,第一被动传动盘134的转动中心位置处,还可以设置导向孔1342,相应地,第一主动传动盘242上的转动中心位置处,设置有导向柱2423,沿轴向,该导向柱2423的外伸端超出对接柱2422的外伸端,具体如图18中尺寸标记L所示。这样,组装时,导向柱2423可先与对接柱2422对接插装,利于第一被动传动盘134与第一主动传动盘242之间的快速对接。
在具体实现中,相适配的对接孔1341和对接柱2422、导向孔1342和导向柱2423,也可以分别反向配置。也就是说,对接孔和导向孔开设在第一主动传动盘上,对接柱和导向柱设置在第一被动传动盘上,同样可以达成传递扭矩和对接导向的作用。
实际组装操作时,柔性器械10通过传动单元13与器械驱动装置20的接口部件24插装对接,第一被动传动盘134的对接孔1341和导向孔1342,分别与第一主动传动盘242的对接柱2422和导向柱2423对中并压入。基于两者之间的轴向滑动适配副,操作者按压过程中,第一被动传动盘134可压动第一主动传动盘242同步向下移动,传动盘复位弹簧28受压形变提供缓冲适应能力,可避免对接柱2422和导向柱2423插装过程中的刚性干涉影响;对接到位后,传动盘复位弹簧28释放弹性变形能,并推动第一被动传动盘134轴向移动至与第一台阶孔2411的台阶相抵。
此外,为了实时监测安装状态,本实施方案还设置有检测元件29。该检测元件29可以采用压敏检测元件,且该压敏检测元件位于第一主动传动盘242和第二主动传动盘243的轴向位移轨迹上。当柔性器械安装至驱动装置上时,第一主动传动盘242和第二主动传动盘243被压动同步向下移动时,可挤压该压敏检测元件产生一个信号,当对接到位时,在相应的传动盘复位弹簧28的作用下,第一主动传动盘242和第二主动传动盘243分别上移并压抵相应台阶孔的台阶,压敏检测元件失去压力后信号消失,从而检测安装状态。由此,操作者可以实现器械侧与驱动侧的盲对接,可进一步提高可操作性。
需要说明的是,检测元件可以采用其他器件形式,具体可根据实际产品设计要求进行选定,而非局限于图中所示的器件类型及配置位置。
如前所描述的驱动传动侧与推拉传动侧作用机理一致,可以理解的是,驱动传动侧的功能实现与推拉传动侧相同,故不再赘述。
前述实施方案中,基于外壳111的第一传动螺纹1111与器械储存器112的第二传动螺纹11212构建传动连接关系,换言之,第一传动螺纹1111为内螺纹,第二传动螺纹11212为外螺纹,在器械储存器112转动输送执行器单元12的柔性本体的同时,外壳111配合进行轴向移动。在其他具体实现中,相适配的内、外传动螺纹也可以反向设置。
请一并参见图19和图20,其中,图19示出了另一种柔性器械的组装关系示意图,图20为图19中所示柔性器械的轴向剖视图。为了清楚示明本实施方案与前述方案的区别和联系,相同功能的构成或结构在图中以同一标记进行示意。
本实施方案与前述实施方案的区别在于:外壳111a的中部设置有丝杆1114a,该丝杆1114a上设置有第一传动螺纹1111a;相应地,器械储存器112a内设置有螺母1125a,该螺母1125a上设置有第二传动螺纹11212a,丝杆1114a与螺母1125a相适配。
该螺母1125a固定设置在器械储存器112a的内壁上,器械储存器112a转动输送时,螺母1125a同步转动,基于相适配丝杆螺母以及限位导向部1112的限位导向关系,外壳111a同步产生轴向位移。
如图20所示,器械储存器112a的外周表面仅设置有螺旋容纳槽11211a,以缠绕收纳柔性本体;外壳111a具有光滑内壁,可形成对柔性本体的径向约束。
其他构成及连接关系与前述实施方案相同,故这里不再赘述。
本实施方案提供的柔性手术器械,可应用于内镜护士/技师机器人(EndoscopicNurse/Technician Robot),如图21所示,该柔性手术器械100配置在机器人本体200上,用于辅助内镜医生操作手术器械,在合理实现执行器单元本体有效收纳,并可规避交叉污染的基础上,可有效提高医生工作效率。
本文所使用的序数词“第一”和“第二”,仅用于在描述技术方案中相同功能的构成或结构。可以理解的是,上述序数词“第一”和“第二”的使用,对本申请请求保护的技术方案未构成理解上的限制。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种器械输送单元,用于具有柔性本体的执行器单元的输送和收纳,其特征在于,包括:
外壳,具有内部容纳空间且其侧壁开设有器械出口,所述外壳上配置有第一传动螺纹,所述外壳的外部设置限位导向部,所述限位导向部用于与固定的结构适配,并配置为对所述外壳的轴向位移导向及对所述外壳的周向转动限制;
器械储存器,至少部分所述器械储存器内置于所述外壳中,所述器械储存器的外周表面设置有螺旋容纳槽,以缠绕收纳执行器单元的柔性本体,且所述器械储存器上配置有第二传动螺纹,所述第二传动螺纹与所述第一传动螺纹传动连接,所述外壳在所述器械储存器转动时同步产生轴向位移,以便执行器单元的柔性本体在两个维度上保持与所述器械出口对中。
2.根据权利要求1所述的器械输送单元,其特征在于,所述第一传动螺纹设置在所述外壳的内壁面上,所述器械储存器的外周表面设置有螺旋槽,所述螺旋槽包括沿径向顺次成形的内槽段和外槽段;所述内槽段的槽壁形成所述螺旋容纳槽,所述外槽段的槽壁形成所述第二传动螺纹。
3.根据权利要求1所述的器械输送单元,其特征在于,所述外壳的中部设置有丝杆,所述丝杆上设置所述第一传动螺纹;所述器械储存器内固定设置有螺母,所述螺母上设置所述第二传动螺纹。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的器械输送单元,其特征在于,所述外壳为一端敞口的圆筒状,所述器械储存器的一端置于所述外壳中,另一端配置有输送驱动接口。
5.一种柔性器械,其特征在于,包括:
权利要求1至4中任一项所述的器械输送单元;
执行器单元,包括执行器和柔性本体,所述柔性本体包括内外嵌套设置的驱动丝和套管,所述驱动丝的远端配置有所述执行器;
传动单元,与所述器械输送单元的器械储存器相连,且可通过所述执行器单元的驱动丝带动所述执行器运动,所述传动单元配置有用于与器械驱动装置适配的执行驱动接口;所述传动单元包括与所述器械储存器固定连接的传动基板,和设置在所述传动基板上的推拉传动组件和旋转传动组件;所述推拉传动组件用于推出或收回所述驱动丝,所述旋转传动组件用于扭转所述驱动丝。
6.根据权利要求5所述的柔性器械,其特征在于,所述推拉传动组件包括固定盘和第一驱动轴,所述第一驱动轴插装设置在所述传动基板上,并可通过所述执行驱动接口与所述器械驱动装置传动连接;所述固定盘与所述第一驱动轴同轴固定连接,所述驱动丝的近端与所述固定盘相连接,并配置为:所述驱动丝可在所述固定盘的带动下沿预定轨迹推出或收回,且所述驱动丝相对于所述固定盘具有转动自由度。
7.根据权利要求6所述的柔性器械,其特征在于,所述固定盘的外周表面嵌装设置有第一端子,所述第一端子包括第一贯通孔;所述驱动丝穿装在所述第一端子的第一贯通孔中,所述驱动丝的本体上设置有两个限位块,且分别位于所述第一端子的第一贯通孔两端侧;所述驱动丝与所述第一端子的第一贯通孔之间具有径向间隙,且每个所述限位块的尺寸大于所述第一贯通孔的尺寸。
8.根据权利要求7所述的柔性器械,其特征在于,所述固定盘与所述传动基板之间设置有转动限位副,所述转动限位副配置为可限制所述固定盘的转动角度。
9.根据权利要求8所述的柔性器械,其特征在于,所述固定盘的本体上开设有圆弧槽,所述圆弧槽的圆心与所述固定盘的转动中心同心设置;所述传动基板上设置有限位挡块,所述限位挡块置于所述圆弧槽中,并配置为:所述圆弧槽的两侧端部可分别与所述限位挡块相抵,以限制所述固定盘的转动角度。
10.根据权利要求9所述的柔性器械,其特征在于,所述传动基板上固定设置有第一约束件,所述第一约束件包括圆筒状的导向本体和保持本体,所述固定盘内置于所述导向本体中;所述导向本体和所述保持本体上分别开设有可容纳所述驱动丝的约束腔,以带动所述驱动丝沿预定轨迹推出或收回;其中,所述导向本体的内壁上的约束腔为开放腔道,所述保持本体上的约束腔为封闭腔道。
11.根据权利要求10所述的柔性器械,其特征在于,所述旋转传动组件包括旋转轴、第二端子、锥齿轮组和第二驱动轴,所述第二驱动轴插装设置在所述传动基板上,并可通过所述执行驱动接口与所述器械驱动装置传动连接;所述锥齿轮组的主动轮与所述第二驱动轴连接,所述旋转轴与所述锥齿轮组的被动轮连接;所述驱动丝与所述第二端子固定,所述第二端子设置在所述旋转轴上,并配置为:所述第二端子可在所述旋转轴的带动下转动,且所述第二端子相对于所述旋转轴具有沿驱动丝的牵拉方向滑动的自由度。
12.根据权利要求11所述的柔性器械,其特征在于,所述第二端子嵌装在所述旋转轴的中部安装孔中,且两者具有相适配的矩形截面,所述驱动丝可经由所述安装孔延伸至所述第一约束件的约束腔中。
13.根据权利要求12所述的柔性器械,其特征在于,所述传动基板上固定设置有第二约束件,沿所述旋转轴的轴向,所述第二约束件的一端与所述第一约束件的保持段的端部相对设置,且所述旋转轴的两侧轴端分别与所述第二约束件和所述第一约束件枢接。
14.根据权利要求13所述的柔性器械,其特征在于,所述第二约束件上开设有第二贯通孔,所述第二约束件的第二贯通孔的孔径与所述执行器单元的套管的尺寸适配,以固定所述套管的管端;所述器械储存器上开设有通过口,所述执行器单元的柔性本体通过所述器械储存器的通过口延伸过渡至其外表面的螺旋容纳槽中。
15.一种柔性手术器械,其特征在于,包括柔性器械和可输出驱动力至所述柔性器械的器械驱动装置,所述柔性器械采用如权利要求5至14中任一项所述的柔性器械。
16.根据权利要求15所述的柔性手术器械,其特征在于,所述器械驱动装置包括:
第一驱动部件,包括可输出旋转驱动力的输出端;
套筒,与所述第一驱动部件的输出端传动连接;
驱动基板,固定设置在所述套筒上,用于传递所述旋转驱动力至所述柔性器械;
第二驱动部件和第三驱动部件,分别通过安装基板固定设置在所述套筒上,且两者均包括可输出所述旋转驱动力的输出端,用于分别传递所述旋转驱动力至传动单元的推拉传动组件和旋转传动组件。
17.根据权利要求16所述的柔性手术器械,其特征在于,所述器械驱动装置还包括第一主动传动盘和第二主动传动盘,所述第一主动传动盘与所述第二驱动部件的输出端传动连接,所述第二主动传动盘与所述第三驱动部件的输出端传动连接;所述传动单元还包括与所述推拉传动组件相连的第一被动传动盘和与所述旋转传动组件相连的第二被动传动盘;其中,所述第一主动传动盘与所述第一被动传动盘传动连接,所述第二主动传动盘与所述第二被动传动盘传动连接。
18.根据权利要求17所述的柔性手术器械,其特征在于,所述第一主动传动盘和所述第一被动传动盘,以及所述第二主动传动盘和所述第二被动传动盘,均配置为:一者上沿轴向开设有对接孔,另一者上沿轴向设置有对接柱,且相适配的所述对接孔和所述对接柱相对于相应的主动传动盘和被动传动盘的转动中心偏心设置。
19.根据权利要求18所述的柔性手术器械,其特征在于,所述驱动基板上开设有第一台阶孔和第二台阶孔,所述第一台阶孔和所述第二台阶孔均配置为:包括上下依次设置的小孔径段和大孔径段,且形成台阶;所述第一主动传动盘可转动置于所述第一台阶孔的大孔径段内,所述第二主动传动盘可转动置于所述第二台阶孔的大孔径段内。
20.根据权利要求19所述的柔性手术器械,其特征在于,所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘上与相应驱动部件相对的表面,分别开设有键槽孔;所述第二驱动部件和所述第三驱动部件的输出端均设置有滑动轴套,所述滑动轴套上与相应主动传动盘的相对端设置有外滑键;所述外滑键分别插装于相应的所述键槽孔中,且两者可同轴转动且可轴向相对滑动;
所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘与相应的所述滑动轴套之间,分别设置有传动盘复位弹簧;所述传动盘复位弹簧配置为:常态下预压缩设置在所述滑动轴套与相应的主动传动盘之间。
21.根据权利要求20所述的柔性手术器械,其特征在于,所述安装基板上设置有检测元件,且所述检测元件位于所述第一主动传动盘和所述第二主动传动盘的轴向位移轨迹上。
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