CN115969521A - 手术机器人及其力检测装置 - Google Patents

手术机器人及其力检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115969521A
CN115969521A CN202211573769.3A CN202211573769A CN115969521A CN 115969521 A CN115969521 A CN 115969521A CN 202211573769 A CN202211573769 A CN 202211573769A CN 115969521 A CN115969521 A CN 115969521A
Authority
CN
China
Prior art keywords
surgical instrument
force
mounting plate
detection device
parallel beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211573769.3A
Other languages
English (en)
Inventor
季节
陈文剑
钱开元
张志建
刘欢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan United Imaging Zhirong Medical Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuhan United Imaging Zhirong Medical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan United Imaging Zhirong Medical Technology Co Ltd filed Critical Wuhan United Imaging Zhirong Medical Technology Co Ltd
Priority to CN202211573769.3A priority Critical patent/CN115969521A/zh
Publication of CN115969521A publication Critical patent/CN115969521A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及手术机器人及其力检测装置,手术机器人包括力检测装置和手术器械,力检测装置用于驱动手术器械动作。力检测装置包括安装板、动力机构以及力传感器组件。动力机构与安装板固定连接,动力机构的输出轴用于与手术器械沿轴向的一端连接。当手术器械受到来自患者组织的作用力时,手术器械将该力传递至动力机构。且由于动力机构与安装板固定连接,即安装板能够受到来自手术器械的作用力,通过在安装板上设置力传感器组件能够获取手术器械末端执行器受到的作用力,也即患者体内组织收到的作用力。可通过上述作用力判断患者体内组织所受到挤压程度,进而改变手术器械的运动方向,避免对患者体内组织造成误伤。

Description

手术机器人及其力检测装置
技术领域
本发明涉及手术机器人技术领域,特别是涉及手术机器人及其力检测装置。
背景技术
微创手术凭借其创口小、疼痛轻、出血少、恢复快、住院时间短等优点,已经越来越受到广大医生和患者的青睐。随着科学技术的进步,手术机器人辅助外科医生进行微创手术已经进入新的发展阶段。
然而,在实际使用时,手术机器人的手术器械在患者体内动作时,存在手术器械挤压患者体内组织,造成患者体内组织误伤的隐患。
发明内容
基于此,有必要针对手术器械挤压患者体组织,造成患者体内组织误伤的的问题,提出一种手术机器人及其力检测装置。
一种力检测装置,包括:
安装板;
动力机构,所述动力机构包括壳体和位于所述壳体内的输出轴,所述壳体与所述安装板固定,所述输出轴与所述手术器械连接,驱动所述手术器械运动;以及
力传感器组件,设置在所述安装板上,用于根据所述安装板的变形量获取所述手术器械末端执行器受到的作用力。
在其中一个实施例中,所述安装板包括安装板主体、第一安装件以及弹性梁,所述第一安装件用于安装控制手术器械夹持的动力机构,所述第一安装件通过所述弹性梁与所述安装板主体连接。
在其中一个实施例中,所述力传感器组件包括第一敏感元件,所述第一敏感元件设置在所述弹性梁上,所述第一敏感元件用于测量弹性梁的形变。
在其中一个实施例中,所述安装板上设置有平行梁结构,所述传感器组件包括第二敏感元件,所述第二敏感元件设置在所述平行梁结构的表面,用于获取所述平行梁结构的形变。
在其中一个实施例中,所述平行梁结构为双孔平行梁结构,所述双孔平行梁结构中孔的延伸方向与所述手术器械的轴向垂直,所述双孔平行梁结构沿所述手术器械的轴向的表面分别设置有第二敏感元件,所述第二敏感元件与所述双孔平行梁结构中的孔一一对应设置。
在其中一个实施例中,所述力检测装置还包括套管和第三敏感元件,所述第三敏感元件设置在所述套管上,用于检测所述手术器械与所述套管之间的摩擦力。
在其中一个实施例中,所述套管包括:
套管杆件;
转接件,设置在所述套管杆件靠近所述动力机构的一端,所述转接件具有与所述套管杆件对接且垂直于所述套管杆件轴向的对接面;所述第三敏感元件设置在所述对接面上。
在其中一个实施例中,所述第三敏感元件为多个,多个所述第三敏感元件环绕所述对接面的圆心呈内外两层排列,且每层上的所述第三敏感元件都以所述对接面的圆心对称排列。
在其中一个实施例中,所述套管还包括密封件,所述密封件设置在所述转接件远离所述套管的一端,所述密封件用于套设在所述手术器械外与转接件固定,且所述密封件与所述手术器械过盈配合。
一种手术机器人,包括手术器械和上述的力检测装置,所述力检测装置用于驱动所述手术器械动作。
上述手术机器人及其力检测装置,动力机构的输出轴与手术器械沿轴向的一端连接,因此当手术器械受到来自患者组织的作用力时,手术器械将该力传递至动力机构。且由于动力机构的壳体与安装板固定连接,即安装板能够受到来自手术器械的作用力,通过在安装板上设置力传感器组件能够获取手术器械末端执行器受到的作用力,也即患者体内组织收到的作用力。可通过上述作用力判断患者体内组织所受到挤压程度,进而改变手术器械的运动方向,避免对患者体内组织造成误伤。
附图说明
图1为一实施例中的手术机器人的结构示意图;
图2为安装板一侧结构示意图;
图3为安装板另一侧结构示意图;
图4为套管的结构示意图;
图5为保护盖未与转接件安装的结构示意图;
图6为动力机构的安装结构示意图;
图7为密封件与手术器械过盈配合的结构示意图。
附图标记:10-力检测装置;20-手术器械;21-器械杆;22-末端执行部;
100-安装板;110-悬臂结构;111-固定部;112-间隙;120-第一安装件;130-弹性梁;140-平行梁结构;150-安装板主体;
200-动力机构;210-输出轴;220-动力输出盘;230-第一转动件;
300-第二敏感元件;
400-套管;410-套管杆件;420-转接件;421-对接面;430-支撑架;440-密封件;450-保护盖;
500-第三敏感元件;
600-移动机构;610-底座;620-移动滑台;
700-第一敏感元件;
810-屏蔽板;820-器械快拆板;830-立柱;840-处理器;850-排线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
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”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,除非另有明确的限定。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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参阅图1-图7,本发明一实施例提供了一种力检测装置10,用于检测手术器械20末端执行器受到的作用力,包括安装板100、动力机构200以及力传感器组件。动力机构200包括壳体和位于壳体内的输出轴210,壳体与安装板100固定,输出轴210穿过安装板100用于与手术器械20沿轴向的一端连接。在安装板100上设置有力传感器组件,用于获取手术器械20末端执行器受到的作用力。
在本实施例中,动力机构200的输出轴210与手术器械20沿轴向的一端连接,因此当手术器械20受到来自患者组织的作用力时,手术器械20将该作用力传递至动力机构200,且由于动力机构200的壳体与安装板100固定连接,即手术器械20受到的作用力可以传递到安装板100上。设置在安装板100上的力传感器组件能够检测手术器械20传递至动力机构200的力,进而能够检测出手术器械20末端执行器受到的作用力,也即患者体内组织受到的作用力。可通过上述作用力判断患者体内组织所受到作用力的大小,进而改变手术器械的运动方向,避免对患者体内组织造成误伤。
在一些实施例中,结合图2-图4,安装板100包括安装板主体150、第一安装件120以及弹性梁130,第一安装件120用于安装控制手术器械20夹持的动力机构,第一安装件120通过弹性梁130与安装板主体150连接。
在本实施例中,手术器械20包括器械盒、器械杆21和末端执行部22,动力机构200与手术器械20连接,动力机构200的运动带动手术器械20的末端执行部22的运动。动力机构200包括多个相互独立的转动件,转动件作用于器械杆21,带动手术器械20的末端执行部22进行多种动作,例如,进退、转向、转动以及夹持。转动件可以是电机。其中用于控制手术器械夹持的动力机构为第一转动件230,第一转动件230安装在第一安装件120上,用于控制末端执行部22的开合动作,以方便对患者体内组织的夹持。
具体的,当第一转动件230带动手术器械20在对患者组织进行操作的过程中,会受到患者组织的作用力。当第一转动件230为电机时,由于电机的动子受到患者组织的作用力保持相对静止,使得电机的定子(壳体)也会受到这个阻力,由于电机的定子(壳体)与安装板100固定安装,因而通过在安装板100上设置力传感器组件可以检测到第一转动件230的夹持力。
进一步的,力传感器组件包括第一敏感元件700,第一敏感元件700设置在弹性梁130上,第一敏感元件700用于测量弹性梁130的形变,进而获取末端执行部22所受到的患者组织的作用力。
具体的,安装板100为U型结构,U型结构具有U型孔,第一安装件120作为U型结构的一端,且第一安装件120通过两个弹性梁130与安装板100连接,且两个弹性梁130分别位于U型孔的内侧和外侧。每个弹性梁130上分别对应设置有第一敏感元件700。
当第一转动件230的输出扭矩时,其中一个弹性梁130被拉伸,另外一个弹性梁130被压缩,通过两个第一敏感元件700即可分别测出两个弹性梁130的变形。根据弹性梁的变形量进而能够获取手术器械20的夹持力,以防止夹持力过大对患者造成损伤。
在一些实施例中,结合图3和图4,安装板100上设置有平行梁结构140,传感器组件包括第二敏感元件300,第二敏感元件300设置在平行梁结构140的表面,用于获取平行梁结构140的形变。
在本实施例中,安装板100还包括悬臂结构110,悬臂结构110设置在安装板主体150远离U型开口的一侧。其中,悬臂结构110位于U型结构其中一个端部的一侧与安装板主体150固定连接,悬臂结构110位于U型结构另外一端部的一侧与安装板主体150具有间隙112,从而使得悬臂结构110的其中一端固定,另外一端处于悬空状态。
具体的,悬臂结构110上具有固定部111,固定部111与安装板主体150之间具有间隙112,安装板100可通过固定部111固定。平行梁结构140设置在悬臂结构110上,通过悬臂结构110的敏感易变形特性,用于增加平行梁结构140的敏感性。
通过设置平行梁结构140,当安装板100受到沿手术器械20轴向的力时,平行梁结构140即沿手术器械20的轴向被拉伸变形。通过第二敏感元件300即能够检测到平行梁结构140沿手术器械轴向的变形量,进而能够计算得到手术器械20受到沿轴向的挤压力。可通过上述挤压力判断患者体内组织所受到挤压程度,改变手术器械的运动方向,进而避免对患者体内组织造成误伤。
设置平行梁结构140用于减小安装板100的刚度,在相同挤压力的作用下,用于增强安装板100的变形量。
具体的,平行梁结构140为双孔平行梁结构,双孔平行梁结构中孔的延伸方向与手术器械20的轴向垂直,双孔平行梁结构沿手术器械20的轴向的表面分别设置有第二敏感元件300,第二敏感元件300与双孔平行梁结构中的孔一一对应设置。
在本实施例中,双孔平行梁结构位于安装板100与U型开口相背离的一侧,双孔平行梁结构的开口方向与U型开口的开口方向相反。安装板100上与双孔平行梁结构位置对应的两侧分别设置有第二敏感元件300。即共采用四个第二敏感元件300,四个第二敏感元件300采用全桥接法。采用双孔平行梁结构灵敏度高且安装板100的整体刚度好。双孔平行梁结构采用全桥接法,非轴向力引起的应变分量的在测量电路中彼此抵消和补偿,从而使得手术器械20的轴向测力结果更加准确。需要说明的是,安装板还可以是其他形状,只需保证手术器械与动力机构的适应性安装即可。
在另外一些实施例中,平行梁结构140还可以是方框平行梁、单孔平行梁、五孔平行梁。
在一些实施例中,结合图5,力检测装置10还包括套管400和第三敏感元件500,手术器械20穿过套管400伸入患者体内,第三敏感元件500设置在套管400上,第三敏感元件500用于检测手术器械20与套管400之间的摩擦力。
结合图1,由于手术器械20包括器械盒、器械杆21和末端执行部22,动力机构200与器械盒连接,器械盒内设置有力传递机构,力传递机构能够将动力机构的运动传递到手术器械20的末端执行部22,进而实现了动力机构200对手术器械20的操控。在开始手术操作前,手术器械20需要经套管400伸入患者体内,在实际使用时,当末端执行部22受到来自患者体内组织的挤压力时,末端执行部22将挤压力传递至器械杆21,由于器械杆21与套管400之间存在摩擦力,从而使得第二敏感元件300检测到的挤压力小于末端执行部22对患者体内组织的挤压力。
在本实施例中,通过第三敏感元件500检测器械杆21沿轴向所受到的摩擦力,即第二敏感元件300检测到的力值与第三敏感元件500检测到的力值之和即为末端执行部22对患者体内组织的挤压力。
进一步的,结合图5,套管400包括套管杆件410、转接件420以及支撑架430。套管杆件410用于穿设手术器械20,转接件420设置在套管杆件410靠近动力机构200的一端,转接件420具有与套管杆件410对接且垂直于套管杆件410轴向的对接面421。支撑架430用于固定转接件420。第三敏感元件500设置在对接面421上,用于检测对接面421沿轴向的力,进而用于获取手术器械20所受到的沿轴向的摩擦力。
在一些实施例中,套管400还包括密封件440,密封件440设置在转接件420远离套管杆件410的一端,并与转接件420固定连接,手术器械穿过密封件440且密封件440与手术器械20过盈配合。在手术器械20的末端执行部22受到挤压时,末端执行器22将挤压力传递至器械杆21,由于器械杆21与密封件440之间过盈配合,器械杆21会受到密封件440的摩擦力。由于密封件440与转接件420固定连接,通过在转接件420的对接面上设置力传感器,可以获取密封件440对手术器械20的器械杆21的摩檫力。
在本实施例中,结合图,5和图7,密封件440与手术器械20过盈配合,具有良好的密封性,用于维持手术过程中的腹腔压力。其中转接件420用于将密封件440与套管杆件410对接,密封件440与转接件420可通过卡扣连接。
在本实施例中,转接件420沿套管杆件410的轴向的横截面可以是圆形,器械杆21也穿过转接件420,转接件420的横截面的直径大于套管杆件410的直径,因此转接件420具有与套管杆件410对接的对接面421,当器械杆21受到挤压力时,器械杆21与密封件440之间产生摩擦,且由于密封件440与转接件420固定,该摩擦力能够转化为对对接面421的挤压力,该挤压力能够使得对接面421发生变形,进而能够通过第三敏感元件500检测到。
其次,结合图6,在转接件420的对接面421外还设有保护盖450,保护盖450与转接件420配合,用于将第三敏感元件500密封,以起到保护第三敏感元件500和电磁屏蔽的作用。
在一些实施例中,第三敏感元件500为多个,多个第三敏感元件500以对接面421的圆心对称排列并贴附在对接面421上,用于形成惠斯通电桥,通过此时测量方式能够提高测量精度。
进一步的,多个第三敏感元件500环绕对接面421的圆心呈内外两层排列,且每层上的第三敏感元件500都以对接面421的圆心对称排列。多个第三敏感元件500呈内外两层排列,便于同时获取对接面421上靠近圆心位置处的内层的力值和远离圆心位置处的外层的力值,并且能够将两个力值相比较,以便提高对接面421上的挤压力的测量精度。
在一些实施例中,结合图1,力检测装置10还包括移动机构600,移动机构600包括底座610和移动滑台620,套管400与底座610固定连接。移动滑台620设置在底座610上,移动滑台620经过固定部111与安装板固定连接,因而移动滑台620可以带动手术器械20沿轴向移动。
在本实施例中,通过设置移动机构600,动力机构200设置在移动滑台620上,可通过移动滑台620的移动进而带动手术器械20沿轴向移动,从而实现手术器械20的前进或者后退。具体的,移动机构600可以是同步带模组和滚珠丝杆模组、直线电机模组。此处以滚珠丝杆模组进行说明,安装板100的固定部111与滚珠丝杆模组的滑块固定连接,以通过滑块的移动带动动力机构200移动。
结合图2,力检测装置10还包括动力盒、屏蔽板810、器械快拆板820以及立柱830,立柱830将屏蔽板810、安装板100以及器械快拆板820沿手术器械20的轴向依次连接,转动件具有动力输出盘220,动力输出盘220卡接在器械快拆板820上。转动件的一端与屏蔽板810固定连接,另一端通过壳体与安装板100固定连接,多个转动件的输出轴分别穿过器械快拆板820与动力输出盘220一一对应连接,多个转动件用于通过多个动力输出盘220与手术器械20而导器械盒底板连接,以分别驱动手术器械20进行多种动作。
具体的,当手术器械20受到来自患者体内组织沿轴向的挤压力时,该轴向力首先通过器械杆21传递给动力输出盘220,再通过动力输出盘220传递到器械快拆板820,又由于器械快拆板820与安装板100通过立柱830固定,因此,该轴向力能够最终传递至安装板100。
其中,第一敏感元件700、第二敏感元件300、屏蔽板810、器械快拆板820、安装板100、立柱830以及动力机构200均集成在动力盒中,能够避免将第一敏感元件700和/或第二敏感元件300直接设置在末端执行部22上时受手术器械20使用寿命的限制而增加成本;同时还能避免第一敏感元件700和/或第二敏感元件300直接与患者体内组织接触引起的生物兼容性问题。其次,第一敏感元件700和/或第二敏感元件300集成在动力盒内还能避免洗消灭高温对传感器精度产生的不利影响,可实现长期、稳定、高精度的使用。
在一些实施例中,第一敏感元件700、第二敏感元件300、第三敏感元件500为电阻应变片。当电阻应变片被拉伸变形时,电阻应变片中的电阻值会发生变化,通过测量电阻应变片的电阻值的变化量即能够检测出力值的大小。
在另外一些实施例中,第一敏感元件700、第二敏感元件300、第三敏感元件500还可以是光敏元件,如光纤光栅,当光纤光栅受力时,其栅长发生改变,通过接收器和解调仪可获得反射光的波长或相位,从而获得受力大小。
具体的,器械快拆板820远离固定板的一侧还设置有处理器840,第一敏感元件700和第二敏感元件300分别通过漆包线连接至FPC排线850上的焊点完成组桥,整个FPC排线850表层有电磁屏蔽层,用于防止对转动件信号干扰。FPC排线850连接至处理器840,处理器840用于对敏感元件的供电以及接收和处理敏感元件中的应变信息。采用FPC排线850可有效解决在狭小空间中,因线路过多导致缠绕纷乱,同时能够增加电磁屏蔽功能。
在一些实施例中,力检测装置10还包括控制器,控制器中设置有轴向力反馈模块。通过在轴向力反馈模块中预设轴向安全力值,当轴向所测作用力大于等于轴向安全力值时,控制器通过力检测装置10控制手术器械20沿与轴向作用力相反的方向运动,以降低该作用力,从而避免患者体内组织被误伤。
此外,控制器还设置有夹持力反馈模块,夹持力反馈模块具有自动开启和关闭功能,当要进行夹断动作时,夹持力反馈模块自动关闭;当不需要进行夹断动作时,夹持力反馈模块自动开启。此时,通过在夹持力反馈模块中预设夹持安全力值,当所测夹持作用力大于等于夹持安全力值时,控制器通过力检测装置10控制手术器械20沿与夹持作用力相反的方向运动,以降低该作用力,从而避免患者体内组织被误伤。
本发明还公开了一种手术机器人,包括手术器械20和力检测装置10,力检测装置10用于驱动手术器械20动作,以带动手术器械20在患者体内进行手术操作。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种力检测装置(10),用于检测手术器械(20)末端执行器受到的作用力,其特征在于,包括:
安装板(100);
动力机构(200),所述动力机构(200)包括壳体和位于所述壳体内的输出轴(210),所述壳体与所述安装板(100)固定,所述输出轴与所述手术器械(20)连接,驱动所述手术器械运动;以及
力传感器组件,设置在所述安装板上,用于获取所述手术器械(20)末端执行器受到的作用力。
2.根据权利要求1所述的力检测装置(10),其特征在于,所述安装板(100)包括安装板主体(150)、第一安装件(120)以及弹性梁(130),所述第一安装件(120)用于安装控制手术器械夹持的动力机构,所述第一安装件(120)通过所述弹性梁(130)与所述安装板主体(150)连接。
3.根据权利要求2所述的力检测装置(10),其特征在于,所述力传感器组件包括第一敏感元件(700),所述第一敏感元件(700)设置在所述弹性梁(130)上,所述第一敏感元件(700)用于测量所述弹性梁(130)的形变。
4.根据权利要求1所述的力检测装置(10),其特征在于,所述安装板(100)上设置有平行梁结构(140),所述传感器组件包括第二敏感元件(300),所述第二敏感元件(300)设置在所述平行梁结构(140)的表面,用于获取所述平行梁结构(140)的形变。
5.根据权利要求4所述的力检测装置(10),其特征在于,所述平行梁结构(140)为双孔平行梁结构,所述双孔平行梁结构中孔的延伸方向与所述手术器械(20)的轴向垂直,所述双孔平行梁结构沿所述手术器械(20)的轴向的表面分别设置有第二敏感元件(300),所述第二敏感元件(300)与所述双孔平行梁结构中的孔一一对应设置。
6.根据权利要求1所述的力检测装置(10),其特征在于,所述力检测装置(10)还包括套管(400)和第三敏感元件(500),所述第三敏感元件(500)设置在所述套管(400)上,用于检测所述手术器械(20)与所述套管(400)之间的摩擦力。
7.根据权利要求6所述的力检测装置(10),其特征在于,所述套管(400)包括:
套管杆件(410);
转接件(420),设置在所述套管杆件(410)靠近所述动力机构(200)的一端,所述转接件(420)具有与所述套管杆件(410)对接且垂直于所述套管杆件(410)轴向的对接面(421);所述第三敏感元件(500)设置在所述对接面(421)上。
8.根据权利要求7所述的力检测装置(10),其特征在于,所述第三敏感元件(500)为多个,多个所述第三敏感元件(500)环绕所述对接面(421)的圆心呈内外两层排列,且每层上的所述第三敏感元件(500)都以所述对接面(421)的圆心对称排列。
9.根据权利要求8所述的力检测装置(10),其特征在于,所述套管(400)还包括密封件(440),所述密封件(440)设置在所述转接件(420)远离所述套管杆件(410)的一端,所述密封件(440)用于套设在所述手术器械(20)外与转接件(420)固定,且所述密封件(440)与所述手术器械(20)过盈配合。
10.一种手术机器人,其特征在于,包括手术器械(20)和权利要求1-9任意一项所述的力检测装置(10),所述力检测装置(10)用于驱动所述手术器械(20)动作。
CN202211573769.3A 2022-12-08 2022-12-08 手术机器人及其力检测装置 Pending CN115969521A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211573769.3A CN115969521A (zh) 2022-12-08 2022-12-08 手术机器人及其力检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211573769.3A CN115969521A (zh) 2022-12-08 2022-12-08 手术机器人及其力检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115969521A true CN115969521A (zh) 2023-04-18

Family

ID=85967249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211573769.3A Pending CN115969521A (zh) 2022-12-08 2022-12-08 手术机器人及其力检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115969521A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11571264B2 (en) Force sensor temperature compensation
US11726106B2 (en) Integrated Fiber Bragg Grating accelerometer in a surgical instrument
US10022190B2 (en) Optical force transducer
KR101342917B1 (ko) 수술 기구에 관한 힘과 토크를 감지하는 방법
Haslinger et al. A fiberoptic force-torque-sensor for minimally invasive robotic surgery
KR101296220B1 (ko) 모듈식 힘센서
EP3560416B1 (en) Touch sensing catheter
US9895813B2 (en) Force and torque sensing in a surgical robot setup arm
JP7455245B2 (ja) 手術ロボットシステム及びその手術器具
EP2231050B1 (en) Ribbed force sensor
EP2338430B1 (en) Catheter with strain gauge sensor
US8491574B2 (en) Polarization and temperature insensitive surgical instrument force transducer
US9289265B2 (en) MRI-compatible, integrated force and torque sensors and systems that incorporate the sensors
US20080065111A1 (en) Force sensing for surgical instruments
KR20150123227A (ko) 힘 및 토크를 측정하기 위한 센서 조립체 및 방법
CN112587240A (zh) 驱动组件、手术器械系统和手术机器人
US20210282867A1 (en) System and method for optical sensor reference frame alignment
CN115969521A (zh) 手术机器人及其力检测装置
US11219461B2 (en) Strain gauge stabilization in a surgical device
US11906376B2 (en) Force sensor for tendon-actuated mechanisms
CN116531107A (zh) 力感知装置、医疗器械、医疗操控系统及主从式医疗操控系统
CN115153846A (zh) 一种手术机器人及手术机器人器械末端受力计算方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination