CN115607291A - 一种压力检测装置及用于介入机器人的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本申请属于介入手术医疗器械领域，涉及一种压力检测装置，包括底座、托板机构、夹持机构、压力检测组件、弹性件，底座上装设有限位座，托板机构滑动安装在底座上，托板机构的下方设有挡板，夹持机构装设于托板机构上，用于夹持细长型医疗器械，压力检测组件装设于底座上，弹性件设置于限位座与挡板之间，以使挡板在弹性件的作用下与压力检测组件的感应端相抵。本申请还涉及一种介入机器人的驱动装置。本申请提供的技术方案能够减少压力传递至压力检测组件的力臂长度，降低压力检测装置的质量，提高压力检测装置的检测精度。

Description

一种压力检测装置及用于介入机器人的驱动装置

技术领域

本申请涉及介入手术医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种压力检测装置以及一种用于介入机器人的驱动装置。

背景技术

血管介入手术是在医学影像设备的导引下，利用细长型医疗器械经过血管进行诊断与治疗的操作技术。传统的血管介入手术医生长期暴露于辐射下，对医生的健康造成影响，因此将外科手术机器人与血管介入技术进行结合的血管介入机器人的发展成为了现实，它可以使医生在操控室内借助医疗影像对手术室内的患者完成血管介入手术。

为了方便医生在操作介入机器人的时候能够得到阻力的反馈，从而便于医生能够精准的掌控细长型医疗器械的递送情况，现有的介入机器人从端会设置有用于检测推送阻力的压力传感器，介入机器人从端的夹持机构通过托板与驱动电机连接，夹持机构通过滑轨组件悬挂在托板的一端，压力传感器固定在夹持机构靠近滑轨组件一侧且通过弹簧提供一个初始力。

现有的介入机器人从端的夹持机构的作为推送阻力的施力点距离压力传感器的距离较远，推送阻力传递至压力传感器时会由于过长的力臂导致检测精度下降，夹持机构的侧面通过滑轨组件悬挂在托板上，夹持机构的另一端悬空的设置会导致由于自身重力从而加大滑轨组件的滑动摩擦力，影响推送阻力的检测精度。

发明内容

本申请实施例所要解决的技术问题是现有的介入机器人从端的由于推送阻力的施力点距离检测点距离过远，导致推送阻力的检测精度降低；此外，夹持机构一端通过滑轨组件安装在托板，另一端悬空的设置，增大了滑轨组件的滑动摩擦力，导致推送阻力的检测精度降低。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种压力检测装置，采用了如下所述的技术方案：

一种压力检测装置，包括：

底座，所述底座上装设有限位座；

托板机构，所述托板机构滑动安装在所述底座上，所述托板机构的下方设有挡板；

夹持机构，所述夹持机构装设于所述托板机构上，用于夹持细长型医疗器械；

压力检测组件，所述压力检测组件装设于所述底座上，且位于所述托板机构的下方；

弹性件，所述弹性件设置在所述限位座与所述挡板之间，以使所述挡板在所述弹性件的作用下与所述压力检测组件的感应端相抵。

进一步的，所述托板机构包括托板，所述托板的上表面设有挡台，用于限制所述夹持机构的位置；

所述托板的下表面凸设有所述挡板。

进一步的，所述压力检测装置还包括至少两组第一滑动组件，所述第一滑动组件分布在所述压力检测组件的两侧；

所述第一滑动组件包括导向轴、直线轴承，所述直线轴承套装在所述导向轴上且沿所述导向轴滑动；

所述直线轴承装设于所述底座上，所述导向轴装设于所述托板的下表面；或

所述导向轴装设于所述底座上，所述直线轴承装设于所述托板的下表面。

进一步的，所述压力检测装置还包括至少一组第二滑动组件，所述第二滑动组件平行于所述第一滑动组件设置，所述第二滑动组件包括滑轨和滑块，所述滑块安装在所述滑轨上且沿所述滑轨移动；

所述滑轨装设于所述底座上，所述滑块装设于所述托板的下表面；或

所述滑块装设于所述底座上，所述直线轴承装设于所述托板的下表面。

进一步的，所述夹持机构包括壳体、夹持件、松紧件；

所述壳体安装在所述托板机构的托板上；

所述夹持件安装在所述壳体内，所述夹持件上凹设有沿轴向贯穿的夹持槽；

所述松紧件活动套装在所述夹持件上；

所述松紧件沿所述夹持件滑动，用于收紧或放松所述夹持槽，以使所述夹持槽夹持或松开细长型医疗器械。

进一步的，所述夹持机构还包括驱动杆；

所述壳体的侧壁穿设有导向孔；

所述驱动杆穿过所述导向孔后装设于所述松紧件上，所述驱动杆用于带动所述松紧件沿所述夹持件滑动。

进一步的，所述压力检测装置还包括装设于所述底座上的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括第一驱动件、第一传动组件，所述第一驱动件装设于所述底座上，所述第一驱动件的输出端与所述第一传动组件的输入端传动连接；

所述夹持机构的夹持件上设有传动件，所述传动件与所述第一传动组件的输出端传动连接。

进一步的，所述压力检测装置还包括装设于所述底座上的夹持驱动机构，所述夹持驱动组件包括第二驱动件、第二传动组件；

所述第二驱动件的输出端与第二传动组件的输入端传动连接，所述第二传动组件的输出端与所述夹持机构的驱动杆连接。

进一步的，所述第二传动组件包括传动齿轮组、连接轴、摆动件；

所述传动齿轮组的输入端与所述第二驱动件传动连接，所述传动齿轮组的输出端与所述连接轴传动连接，所述传动齿轮组用于控制连接轴旋转；

所述摆动件套装在所述连接轴上，且与所述连接轴同步转动，所述摆动件的顶部与所述驱动杆连接。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种介入机器人的驱动装置，采用了如下所述的技术方案：

一种用于介入机器人的驱动装置，包括动力源、连接托板及上述的压力检测装置，所述压力检测装置通过所述连接板与所述动力源连接。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

⑴本申请提供的压力检测装置，将夹持机构装设于托板机构上，且托板机构位于压力检测组件上方，通过将夹持机构设置在压力检测组件的上方，减小了推送阻力的施力点与检测点之间的距离，从而消除了力臂过长的影响，提高了推送阻力的检测精度；

托板机构滑动安装在底座上，且压力检测组件位于托板机构下方的设置使得推送阻力的施力点与检测点位置对应，降低了托板机构滑动时的滑动摩擦力，提高了推送阻力的检测精度。

⑵本申请提供的介入机器人的驱动装置，将用于检测推送阻力的压力检测组件与提供推送阻力的夹持机构集成在压力检测装置上，避免由于力臂过长或夹持机构一端悬空设置从而增加外力影响的情况出现，提高了压力传感器的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是压力检测装置的整体结构示意图；

图2是压力检测装置的另一方向的整体结构示意图；

图3是底座的俯视图；

图4是托板机构与底座的正面图；

图5是关于图4中A-A处的剖视图；

图6是夹持机构的结构示意图；

图7是夹持架构的结构示意图(无壳体)；

图8是驱动装置的结构示意图(无动力源)。

附图标记：

1、底座；11、限位座；2、托板机构；21、托板、；22、挡板；23、挡台；3、夹持机构；31、壳体；311、导向孔；32、夹持件；321、夹持槽；322、夹持凸柱；323、传动件；33、松紧件；34、驱动杆；4、压力检测组件；5、弹性件；6、第一滑动组件；61、导向轴；62、直线轴承；7、旋转驱动机构；71、第一驱动件；72、第一传动组件；721、传动皮带；722、第一连轴齿轮；723、第二连轴齿轮；8、夹持驱动机构；81、第二驱动件；82、第二传动组件；821、传动齿轮组；822、连接轴；823、摆动件；9、连接板。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请压力检测装置的实施例一

参阅图1～图5，压力检测装置包括底座1、托板机构2、夹持机构3、压力检测组件4和弹性件5。其中，底座1装设有限位座11。托板机构2滑动安装在述底座1上，托板机构2的下方设有挡板22。夹持机构3装设于托板机构2上，用于夹持细长型医疗器械，在本实施例中，细长型医疗器械为导管或导丝。压力检测组件4装设于底座1上，且位于托板机构2的下方，在本实施例中，压力检测组件4为压力传感器。弹性件5设置在限位板11与挡板22之间，以使挡板22在弹性件5的作用下与压力检测组件4的感应端相抵。

在本实施例中，弹性件5为弹簧。弹簧的一端与限位座11的内侧壁连接，另一端与挡板22的其中一面连接；所述挡板22的另一面在弹性件5的作用下与压力检测组件4的感应端相抵。

本申请实施例提供的压力检测装置，将压力检测组件安装在底座上且位于托板机构的下方缩短了施力点与检测点之间的距离，提高了导管/导丝推送阻力的检测精度；通过弹性件将托板机构的挡板与压力检测组件的感应端相抵，避免在运行过程中因为晃动，导致压力检测组件频繁输出压力变化数据，造成检测误差，影响检测精度。

在本实施例中，各机构的滑动方向指的是平行于导管/导丝的安装方向，向前移动为向靠近患者方向移动，向后移动为向远离患者方向移动。

参阅图1～图5所示，托板机构2包括托板21，托板21的下表面凸设有挡板22，所述挡板22在弹性件5的作用下与压力检测组件4的感应端相抵，避免在运行过程中因为晃动，导致压力检测组件4频繁输出压力变化数据，造成检测误差，影响检测精度；托板21的上表面的前端与后端分别设有挡台23，夹持机构3装设于托板21的上表面且位于两挡台23之间，挡台23用于限制夹持机构3在托板21上的安装位置以及避免夹持机构3与托板21相对位移。

参阅图3所示，压力检测装置还包括至少两组第一滑动组件6，第一滑动组件6分布在压力检测组件4的两侧。

在本实施例中，第一滑动组件6的数量为两组，分别对称布置在压力检测组件4的两侧，其中，每一组第一滑动组件6包括装设于托板21的下表面的导向轴61、装设于底座1上的两直线轴承62，两直线轴承62分别套装在导向轴61上且沿导向轴61滑动，托板机构2通过导向轴61与直线轴承62的配合，活动安装在底座1上。

在其他实施例中，每一组第一滑动组件6包括装设于底座1上的导向轴61、装设于托板21的下表面的两直线轴承62，托板机构2通过直线轴承62与导向轴61的配合，活动安装在底座1上。

本申请实施例的托板机构通过对称分布在压力检测组件两侧第一滑动组件滑动安装在底座上，且托板机构在压力检测组件上方移动，使得推送阻力位于中间，有效地降低托板机构在运动时的滑动摩擦力，从而提高压力传感器的检测精度，每一组滑动组件采用两组直线轴承，提高托板机构在滑动时的稳定性，减少干扰检测精度的外力因素。

在本实施例中，压力检测装置还包括至少一组第二滑动组件(图中未示出)，第二滑动组件平行于第一滑动组件6设置，每一组第二滑动组件包括滑轨和滑块，滑块安装在滑轨上且沿滑轨移动，在本实施例中，滑轨装设于底座1上，所述滑块装设于托板21的下表面。

在其他实施例中，第二滑动组件的滑块装设于底座1上，所述滑轨装设与托板21的下表面。

本申请实施例通过增加第二滑动组件，进一步提高托板机构在底座上的滑动时的稳定性，减少干扰检测精度的外力因素。

请参阅图1、图2、图6、图7所示，夹持机构3包括壳体31、夹持件32、松紧件33，壳体31安装在托板机构2的托板21上，且通过托板21前后两侧的挡台23限制壳体31相对托板21滑动，夹持件32安装在壳体31内，夹持件32上凹设有沿轴向贯穿的夹持槽321，松紧件33活动套装在夹持件31上；在本实施例中，夹持件32的前端凸设有夹持凸柱322，夹持槽321向前延伸贯穿夹持凸柱322设置，松紧件33套装在夹持凸柱322上且沿夹持凸柱322前后移动，用于收紧或放松位于夹持凸柱322处的夹紧槽321，从而使所述夹紧槽321能够夹持或松开导管/导丝。

在本实施例中，夹持机构3还包括驱动杆34，壳体31位于靠近松紧件33一侧的侧壁开设有导向孔311，驱动杆34穿过导向孔311后装设于松紧件33上，驱动杆34沿导向孔311前后滑动，从而带动松紧件33沿夹持凸柱322前后滑动，用于收紧或放松位于夹持凸柱322处的夹紧槽321，从而使所述夹紧槽321能够夹持或松开导管/导丝。

在本实施例中，导向孔311的形状呈前端小后端大的钥匙状，驱动杆34的杆体上凸设有限制环，所述限制环的外径大于导向孔311的前端孔径，且小于导向孔311的后端孔径，以便于驱动杆34从导向孔311后端安装进入壳体31内之后，限制驱动杆34从导向杆311的前端脱出壳体31。

请参阅图1、图2所示，压力检测装置还包括装设于底座1上的旋转驱动机构7，旋转驱动机构7包括第一驱动件71和第一传动组件72，第一驱动件71装设于底座1上，第一传动组件72的输入端与第一驱动件71的输出端传动连接。

请参阅图1所示，在本实施例中，夹持机构3的夹持件32的侧壁还设有传动件323，第一传动组件72的输出端与传动件323传动连接，在本实施例中，第一驱动件71为驱动电机，所述驱动电机的输出轴上装设有主动齿轮，第一传动组件72包括传动皮带721、第一连轴齿轮722、第二连轴齿轮723，传动皮带721套接于第一连轴齿轮722与第一驱动件71的主动齿轮之间，第一连轴齿轮722与第二连轴齿轮723传动连接，第二连轴齿轮723与传动件323传动连接。

第一驱动件71通过控制第一传动组件72，从而控制夹持件32在壳体31内旋转，实现导管/导丝在递送时进行旋转调节。

请参阅图1、图2所示，压力检测装置还包括装设于底座1上的夹持驱动机构8，夹持驱动机构8包括第二驱动件81和第二传动组件82，第二驱动件81装设于底座1上，第二传动组件82的输入端与第二驱动件72的输出端传动连接，第二传动组件82的输出端与夹持机构3的驱动杆34连接。

请参阅图2所示，在本实施例中，第二驱动件81为驱动电机，所述驱动电机的输出轴上装设有主动齿轮，第二传动组件82包括传动齿轮组821、连接轴822、摆动件823，传动齿轮组821的输入端与第二驱动件的81的主动齿轮传动连接，传动齿轮组821的输出端与连接轴822传动连接，用于控制连接轴822旋转，在本实施例中连接轴822通过支架安装在底座1上，摆动件823套装在连接轴822上，且随连接轴822的转动同步转动，摆动件823的顶部与驱动杆34连接，在本实施例中，摆动件823为结构呈“Y”的摆叉，摆动件823的顶部与驱动件34接触。

第二驱动件81通过控制传动齿轮组821工作，驱动连接轴822转动，带动摆动件823绕连接轴822轴心摆动，从而带动驱动杆34沿导向孔311滑动，进而驱动松紧件33沿夹持凸柱322上滑动，实现控制导管/导丝的夹持或松开。

本申请实施例将旋转驱动机构与夹持驱动机构从原本的夹持机构上移除后，分别安装在底座上，减小了夹持机构的质量，从而减小了夹持机构与托板机构在底座上滑动时的惯性，降低了惯性对推送阻力的影响，从而提高压力传感器的检测精度。

本申请用于介入机器人的驱动装置的实施例一

参阅图8所示，本申请实施例提供了一种用于介入机器人的驱动装置，包括动力源(图中未示出)、连接板9及上述压力检测装置，所述压力检测装置通过连接板9与动力源连接。

在本实施例中，压力检测装置包括底座1、托板机构2、夹持机构3、压力检测组件、弹性件、旋转驱动机构7、夹持驱动机构8。

其中，托板机构2通过第一滑动组件6活动安装在底座1上；夹持机构3装设于托板机构上；压力检测组件装设于托板机构2下方的底座1上，且夹持于两第一滑动组件6之间；旋转驱动机构7装设于底座1上；夹持驱动机构8装设于底座1上；底座1上还装设有限位座，托板机构2的下表面还设有挡板，弹性件设置在限位座与挡板之间，所述挡板的另一面在所述弹性件的作用下与所述压力检测组件的感应端相抵。

本申请实施例提供的驱动装置，将压力检测装置设置在底座上，且位于托板机构的下方，减小了推送阻力的施力点与压力检测组件的检测点之间的距离，避免力臂过长带来的检测误差，提高了推送阻力的检测精度；托板机构通过第一滑动组件与第二滑动组件平稳地滑动安装在底座上，避免自身重力与滑动摩擦力带来的检测误差，提高了推送阻力的检测精度；将旋转驱动机构与夹持驱动机构从托板机构上的独立出来，减轻了托板机构与夹持机构的重量，避免惯性过大带来的检测误差，提高了推送阻力的检测精度。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力检测装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座上装设有限位座；

托板机构，所述托板机构滑动安装在所述底座上，所述托板机构的下方设有挡板；

夹持机构，所述夹持机构装设于所述托板机构上，用于夹持细长型医疗器械；

压力检测组件，所述压力检测组件装设于所述底座上，且位于所述托板机构的下方；

弹性件，所述弹性件设置在所述限位座与所述挡板之间，以使所述挡板在所述弹性件的作用下与所述压力检测组件的感应端相抵。

2.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述托板机构包括托板，所述托板的上表面设有挡台，用于限制所述夹持机构的位置；

所述托板的下表面凸设有所述挡板。

3.根据权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测装置还包括至少两组第一滑动组件，所述第一滑动组件分布在所述压力检测组件的两侧；

所述第一滑动组件包括导向轴、直线轴承，所述直线轴承套装在所述导向轴上且沿所述导向轴滑动；

所述直线轴承装设于所述底座上，所述导向轴装设于所述托板的下表面；或

所述导向轴装设于所述底座上，所述直线轴承装设于所述托板的下表面。

4.根据权利要求3所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测装置还包括至少一组第二滑动组件，所述第二滑动组件平行于所述第一滑动组件设置，所述第二滑动组件包括滑轨和滑块，所述滑块安装在所述滑轨上且沿所述滑轨移动；

所述滑轨装设于所述底座上，所述滑块装设于所述托板的下表面；或

所述滑块装设于所述底座上，所述直线轴承装设于所述托板的下表面。

5.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述夹持机构包括壳体、夹持件、松紧件；

所述壳体安装在所述托板机构的托板上；

所述夹持件安装在所述壳体内，所述夹持件上凹设有沿轴向贯穿的夹持槽；

所述松紧件活动套装在所述夹持件上；

所述松紧件沿所述夹持件滑动，用于收紧或放松所述夹持槽，以使所述夹持槽夹持或松开细长型医疗器械。

6.根据权利要求5所述的压力检测装置，其特征在于，所述夹持机构还包括驱动杆；

所述壳体的侧壁穿设有导向孔；

所述驱动杆穿过所述导向孔后装设于所述松紧件上，所述驱动杆用于带动所述松紧件沿所述夹持件滑动。

7.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测装置还包括装设于所述底座上的旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括第一驱动件、第一传动组件，所述第一驱动件装设于所述底座上，所述第一驱动件的输出端与所述第一传动组件的输入端传动连接；

所述夹持机构的夹持件上设有传动件，所述传动件与所述第一传动组件的输出端传动连接。

8.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测装置还包括装设于所述底座上的夹持驱动机构，所述夹持驱动组件包括第二驱动件、第二传动组件；

所述第二驱动件的输出端与第二传动组件的输入端传动连接，所述第二传动组件的输出端与所述夹持机构的驱动杆连接。

9.根据权利要求8所述的压力检测装置，其特征在于，所述第二传动组件包括传动齿轮组、连接轴、摆动件；

所述传动齿轮组的输入端与所述第二驱动件传动连接，所述传动齿轮组的输出端与所述连接轴传动连接，所述传动齿轮组用于控制连接轴旋转；

所述摆动件套装在所述连接轴上，且与所述连接轴同步转动，所述摆动件的顶部与所述驱动杆连接。

10.一种用于介入机器人的驱动装置，其特征在于，包括动力源、连接托板及所述权利要求1至9任一项所述的压力检测装置，所述压力检测装置通过所述连接板与所述动力源连接。

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