CN116269770A - 手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统，包括安装于所述手术器械的钳头的外管，还包括与所述外管平行设置的开合驱动轴和与所述开合驱动轴传动连接的开合拨叉，所述开合驱动轴用于接收扭矩输入，所述开合驱动轴的转动带动所述开合拔叉直线移动，所述开合拨叉与所述外管连接以带动所述外管直线移动，所述外管移动时所述钳头收缩入所述外管以闭合或者露出所述外管以张开。应用本发明公开提供的手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统，能够通过机器人的机械臂实现旋转驱动力的自动输入，进而提升了自动化程度及操作精度。同时，开合驱动轴与外管平行设置，对位置的限制较小，便于各部件的布局，空间占用小。

Description

手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统。

背景技术

手术器械在临床手术中有着广泛的使用，手术器械，例如吻合器、血管闭合器等是手术器械中常见的器械，用于对组织进行离断或闭合等。

常见的手术器械一般包括钳头和器械盒，器械盒端用于接收用户的操作，通过一系列传动组件带动钳头的动作以完成相应的手术操作。对于钳口的开口控制多通过器械盒上的手柄，用户握持手柄以带动与手柄连接的传动杆直线移动，进而带动钳口推动管移动，使得钳头打开或闭合。然而，采用手柄驱动钳口的开合，需要通过手动操作，操作精度较低，且传动结构复杂。

综上所述，如何有效地解决手术器械钳口开合局限于手动驱动等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统，以有效地解决手术器械钳口开合局限于手动驱动的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供如下技术方案：

一种手术器械的钳口开合驱动系统，包括安装于所述手术器械的钳头的外管，还包括与所述外管平行设置的开合驱动轴和与所述开合驱动轴传动连接的开合拨叉，所述开合驱动轴用于接收扭矩输入，所述开合驱动轴的转动带动所述开合拔叉直线移动，所述开合拨叉与所述外管连接以带动所述外管直线移动，所述外管移动时推动所述钳头闭合或者张开。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，还包括开合限位部件，所述外管上开设有开合限位槽，所述开合拨叉上相应开设有开合限位通孔，所述开合限位部件滑动安装于所述开合限位通孔内，且所述开合限位部件滑动至插入所述开合限位槽内时将所述外管与所述开合拨叉连接以同步直线移动；所述开合限位部件滑动至退出所述开合限位槽时，所述外管与所述开合拨叉脱开解除同步直线移动关系。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合限位槽为环绕所述外管的外周面设置的环槽，所述开合限位部件靠近所述开合限位槽的一端轮廓呈直径与所述环槽的内径对应的圆弧形。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合驱动轴与所述开合拨叉螺纹配合。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，还包括与所述开合驱动轴平行设置的导向轴，所述开合拨叉沿所述导向轴直线移动。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，与所述开合驱动轴连接的设置有开合驱动绞盘，所述开合驱动绞盘用于与机器人机械臂连接。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合驱动绞盘通过联轴器与所述开合驱动轴固定连接，所述联轴器包括分体式的联轴器主体和转接轴固定块，所述转接轴固定块与所述联轴器主体可拆卸的固定连接并将所述开合驱动绞盘和所述开合驱动轴中的一者固定，所述开合驱动绞盘和所述开合驱动轴中的另一者与所述联轴器主体固定连接。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，还包括手动驱动组件，所述手动驱动组件包括旋钮，所述旋钮通过开合传动组件与所述开合驱动轴连接以带动所述开合驱动轴旋转。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合传动组件包括依次相连接的若干级皮带轮组件，且第一级所述皮带轮组件的主动轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述皮带轮组件的从动轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合传动组件包括依次相连接的若干级钢丝轮组件，且第一级所述钢丝轮组件的主动轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述钢丝轮组件的从动轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

优选地，上述钳口开合驱动系统中，所述开合驱动组件包括依次相啮合的若干级齿轮，且第一级所述齿轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述齿轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

本发明提供的手术器械的钳口开合驱动系统包括外管、开合驱动轴和开合拨叉。其中，外管安装于手术器械的钳头，外管移动时钳头收缩入外管以闭合或者露出外管以张开；开合驱动轴平行于外管设置，用于接收扭矩输入；开合拨叉分别与开合驱动轴及外管连接，用于将开合驱动轴的转动换砖为直线移动，并以带动外管直线移动。

应用本发明的实施例提供的钳口开合驱动系统，在手术过程中需要控制钳头闭合或张开时，通过驱动开合驱动轴旋转，开合驱动轴的转动带动开合拨叉直线移动，开合拨叉又带动外管直线移动，外管推动钳头运动以打开或闭合。一方面，开合驱动轴既能够用于接收手动输入的扭矩，同时也能够通过连接手术机器人的机械臂等接收自动输入扭矩，控制模式更为多样化，且自动控制提升了操作精度。另一方面，开合驱动轴与外管平行设置，对位置的限制较小，便于各部件的布局，空间占用小。

本发明的实施例还提供如下技术方案：

一种手术器械，包括钳头，还包括：

驱动盘，所述驱动盘连接一机器人的机械臂，并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力；

传动组件，包括安装于所述钳头的外管、与所述外管平行设置的开合驱动轴和与所述开合驱动轴连接的开合拨叉，所述开合驱动轴与所述驱动盘同轴固定连接，所述开合驱动轴的转动带动所述开合拔叉直线移动，所述开合拨叉与所述外管连接以带动所述外管直线移动，所述外管移动时所述钳头收缩入所述外管以闭合或者露出所述外管以张开。

优选地，上述手术器械中，所述传动组件还包括基管，所述基管的一端与驱动盘同轴固定连接，另一端与所述钳头连接以带动所述钳头自转，所述外管套设于所述基管外并沿所述基管滑动。

优选地，上述手术器械中，所述传动组件还包括摆动驱动管，所述摆动驱动管套设于所述基管外并沿所述基管滑动，所述外管位于所述摆动驱动管外，所述摆动驱动管与所述钳头连接以驱动所述钳头摆动。

应用本发明的实施例提供的手术器械，在手术过程中需要控制钳头闭合或张开时，机器人的机械臂驱动驱动盘旋转，驱动盘又带动开合驱动轴旋转，开合驱动轴的转动带动开合拨叉直线移动，开合拨叉又带动外管直线移动，外管推动钳头运动以打开或闭合。一方面，通过机器人的机械臂实现了旋转驱动力的自动输入，进而提升了自动化程度及操作精度。另一方面，开合驱动轴与外管平行设置，对位置的限制较小，便于各部件的布局，空间占用小。

本发明的实施例还提供了一种手术机器人，该手术机器人包括上述任一种手术器械。由于上述的手术器械具有上述技术效果，具有该手术器械的手术机器人也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明的实施例提供的手术器械的整体结构示意图；

图2-1为本发明一个具体实施例的钳口开合驱动系统的结构示意图；

图2-2为图1的截面示意图；

图3-1为外管与钳头连接位置结构示意图；

图3-2为图3-1的俯视图；

图3-3为图3-1的爆炸结构示意图；

图4为开合驱动轴与开合拨叉连接的结构示意图；

图5为图4的截面结构示意图；

图6为开合驱动轴的安装结构爆炸示意图；

图7为图6对应的装配状态截面结构示意图；

图8-1为开合拨叉与外管一种配合状态的结构示意图；

图8-2为图8-1的爆炸结构示意图；

图8-3为开合拨叉与外管另一种配合状态的结构示意图；

图9-1为手动驱动组件的装配爆炸示意图；

图9-2为手动驱动组件的组装结构示意图；

图10为第二种开合传动组件的结构示意图；

图11为第三种开合传动组件的结构示意图；

图12为第二种开合驱动轴与开合拨叉的配合结构示意图；

图13-1为器械盒内支架的爆炸示意图；

图13-2为支架的组装结构示意图；

图14为基管的安装爆炸示意图；

图15为基管的组装结构示意图；

图16为图15的截面结构示意图。

附图中标记如下：

钳头100，套管200，器械盒300；

外管21，开合限位槽2101，开合驱动轴22，开合拨叉23，开合限位通孔231，导向轴24，直线轴承25，开合驱动绞盘26，连接孔261，联轴器27，联轴器主体271，连接轴2711，第二安装孔2712，转接轴固定块272，第二安装孔2721，开合限位部件28；

手动驱动组件29，旋钮291，开合传动组件292，第一开合齿轮轴2921、螺母2922、第一开合小齿轮2923、第二开合小齿轮2924、第一开合大齿轮2925、第二开合大齿轮2926、第二开合齿轮轴2927、第三开合齿轮轴2928、开合轮座2929；第一大皮带轮29211，第一小皮带轮29212，第一皮带29213，第二大皮带轮29214，第二小皮带轮29215，第二皮带29216；第一大钢丝轮29221，第一小钢丝轮29222，第一钢丝绳29223，第二大钢丝轮29224，第二小钢丝轮29225，第二钢丝绳29226；

基管210，主轴螺母211，轴承212，轴承压盖213，主轴夹套214，主轴从动轮215，摆动驱动管216；

钉仓座110，钉砧120，钳口推动管130，连接片140，皮套压环150，摆动旋转座160，销轴170，刀架180；

导向盖310，底板320，立柱330，顶板340，中板350。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种手术机器人、手术器械及其钳口开合驱动系统，以实现钳口开合的手动驱动及机器人机械臂驱动。

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，所描述的实施例仅仅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。

如图1所示，包括钳头100、套管200和器械盒300。套管200连接于器械盒300与钳头100之间，器械盒300端接收输入的驱动，通过套管200带动钳头100运动以满足手术需要。本发明中的实施例中主要对驱动钳头100开合的结构进行阐述，而至于钳头100的自转运动、摆动、刀头的运动等对应的驱动结构可参考现有技术，此处不再赘述。

在一个具体实施例中，请参阅图2-1和图2-2，本发明的实施例提供的手术器械的钳口开合驱动系统，包括外管21、开合驱动轴22和开合拨叉23。

其中，外管21安装于手术器械的钳头100，外管21移动时钳头100收缩入外管21以闭合或者露出外管21以张开。也就是通过外管21的直线移动带动钳头100闭合或张开。具体的，如图3-1、3-2、3-3所示，钳头100包括钉仓座110和钉砧120，钉仓座110上具有导向槽，钉砧120两侧具有凸出的圆柱以插入导向槽。钉仓座110与钳口推动管130连接，钳口推动管130与外管21连接，外管21的直线移动，带动钳口推动管130直线移动，从而推动钉砧120产生旋转运动，实现钳口的闭合或张开。同时，钳口推动管130在推动钉砧120旋转闭合后，钳口推动管130进一步的直线运动推动钉砧120相应的直线移动。外管21与钳口推动管130之间具体通过连接片140连接，连接片140两端带有凸起的轴，外管21和钳口推动管130带有与连接片140上凸起的轴配合的孔。外管21靠近钳口推动管130的一端固定连接有皮套压环150，钳口推动管130靠近外管21的一端也固定连接有皮套压环150，两端的皮套压环150之间安装有关节位置保护皮套。外管21沿轴向直线运动时，推动连接片140直线运动，连接片140的直线运动推动钳口推动管130直线运动。外管21与钳口推动管130之间还可以设置摆动旋转座160，钉仓座110与摆动旋转座160通过销轴170连接，摆动旋转座160与一刀架180连接，刀架180与一基管210连接，该基管210仅旋转而不在轴线上移动，从而在轴线方向，钉仓座110为相对直线运动。

开合驱动轴22平行于外管21设置，用于接收扭矩输入；开合拨叉23分别与开合驱动轴22及外管21连接，用于将开合驱动轴22的转动转换为直线移动，并带动外管21直线移动。开合驱动轴22与外管21相平行，开合驱动轴22在接收到用户手动输入的扭矩或者手术机器人机械臂自动输入的扭矩时旋转，开合驱动轴22的旋转作用于开合拨叉23，开合拨叉23将开合驱动轴22的旋转运动转换为直线运动，进而带动外管21相应直线运动。

外管直线移动过程中，外管内部的零部件可以保持静止，即外管的直线移动并不带动其内的零部件相应直线移动。

应用本发明提供的钳口开合驱动系统，在手术过程中需要控制钳头100闭合或张开时，通过驱动开合驱动轴22旋转，开合驱动轴22的转动带动开合拨叉23直线移动，开合拨叉23又带动外管21直线移动，外管21推动钳头10运动以打开或闭合。一方面，开合驱动轴22既能够用于接收手动输入的扭矩，同时也能够通过连接手术机器人的机械臂等接收自动输入扭矩，控制模式更为多样化，且自动控制提升了操作精度。另一方面，开合驱动轴22与外管21平行设置，对位置的限制较小，便于各部件的布局，空间占用小。

具体的，请一并参阅图4和图5，开合驱动轴22与开合拨叉23螺纹配合。开合驱动轴22具体可以为螺杆，其为旋转运动驱动零件，开合拨叉23则为直线运动驱动零件，其上具有螺纹孔以与螺杆构成螺旋副，将螺杆的旋转运动转化为开合拨叉23的直线运动，从而带动外管21直线运动。通过螺纹结构，将旋转运动转化为直线运动的同时，具有自锁功能，可有效保证组织夹持后的自锁性能。

为了更好的对开合拨叉23的运动导向，如图4和图5所示，还包括与开合驱动轴22平行设置的导向轴24，开合拨叉23沿导向轴24直线移动。具体的，开合拨叉23上开设有导向通孔，导向轴24穿设于导向通孔内。通过导向轴24的设置，既能够限定开合拨叉23的直线运动方向，同时能够限制开合拨叉23的旋转。进而保证了旋转运动转化为直线运动后，开合拨叉23直线运动的精度和刚度。为了减小开合拨叉23与导向轴24之间的摩擦，具体的，导向轴24与开合拨叉23之间可以通过直线轴承25连接，则直线轴承25与导向轴24构成导轨副。根据需要，直线导向结构具体可使用单直线轴承与单光轴配合，单直线导轨，多直线轴承与单光轴配合，多直线导轨，直线轴承与直线导轨配合等多种组合直线传导方式。另外，根据需要也可以通过其他防转限位结构对开合拨叉的旋转进行限位，以使得其在开合驱动轴22旋转时仅能够沿开合驱动轴22的轴线直线运动。

开合驱动轴22用于接收扭矩输入，为了便于其与手术机器人机械臂连接，与开合驱动轴22连接的设置有开合驱动绞盘26，开合驱动绞盘26用于与机器人机械臂连接。如图4和图5所示，开合驱动轴22的一端与开合驱动绞盘26连接，则手术机器人的机械臂与开合驱动绞盘26连接后，驱动开合驱动绞盘26旋转，进而带动开合驱动轴22旋转。开合驱动绞盘26的具体结构可根据手术机器人机械臂的连接端结构相应设置，此处不作具体限定。

对于开合驱动轴22与开合驱动绞盘26的连接，具体可通过联轴器27固定连接，联轴器27包括分体式的联轴器主体271和转接轴固定块272，转接轴固定块272与联轴器主体271可拆卸的固定连接并将开合驱动绞盘26和开合驱动轴22中的一者固定，开合驱动绞盘26和开合驱动轴22中的另一者与联轴器主体271固定连接。请一并参阅图6和图7，联轴器主体271与开合驱动绞盘26固定连接，具体联轴器主体271上具有连接轴2711，开合驱动绞盘26上具有连接孔261，连接轴2711插入连接孔中并固定，具体可以通过粘结剂粘结或者采用过盈配合等方式固定连接。联轴器主体271朝向开合驱动轴22的端面上开设有第一安装孔2712，转接轴固定块272上开设有与前述第一安装孔2712配合的第二安装孔2721，第一安装孔2712与第二安装孔2721形成开合驱动轴22的容纳空间。组装时，将开合驱动轴22的端部插入第一安装孔2712，而后将转接轴固定块272与联轴器主体271固定连接，从而将开合驱动轴22抱紧。具体转接轴固定块272与联轴器主体271可以通过紧定螺丝连接。开合驱动绞盘26与底板320之间可以设置轴承273。开合驱动轴22与开合驱动绞盘26采用上述的断开设计，可便于后续传动系统的零位调节，即通过将转接轴固定块272与联轴器主体271拆开，即可单独对开合驱动轴22或开合驱动绞盘26进行转动，当其调整至合适位置后，再将转接轴固定块272与联轴器主体271固定连接即可。该实施例中以与开合驱动绞盘26与联轴器主体271固定连接为例进行了说明，根据需要也可以将开合驱动轴22与联轴器主体271固定连接。开合驱动轴22与开合驱动绞盘26的连接也并不局限于上述联轴器结构，也可以通过其他固定连接方式连接。

以上实施例中详细阐述了旋转运动的动力输入部分，开合驱动轴22和开合拨叉23之间具体可采用螺纹配合。在另一个实施例中，请参阅图12，开合驱动轴22和开合拨叉23之间通过槽轮结构配合实现旋转运动与直线运动的转换，即开合驱动轴22为槽轮轴，开合拨叉23与轮槽轴配合槽轮副，通过槽轮轴的旋转运动，开合拨叉23可实现沿槽轮轴的直线运动。对于动力输入部分的其他各部件均可参考上述实施例中的相关设置，如导向轴、开合驱动绞盘等，此处不再赘述。

在上述各实施例中，开合拨叉23与外管21的连接具体采用如下设置。请参阅图2-1、图2-2及图8-1、图8-2、图8-3，该钳口开合驱动系统还包括开合限位部件28，外管21上开设有开合限位槽2101，开合拨叉23上相应开设有开合限位通孔231，开合限位部件28滑动安装于开合限位通231孔内，且开合限位部件28滑动至插入开合限位槽2101内时将外管21与开合拨叉23连接以同步直线移动；开合限位部件28滑动至退出开合限位槽2101时，外管21与开合拨叉脱23开解除同步直线移动关系。开合限位部件28具体可以为片状结构，空间占用小。开合限位通孔231的形状根据开合限位部件28的形状相应设置，以对开合限位部件28的滑动进行限位及导向。开合限位槽2101的形状可以与开合限位部件28的插入端形状相应设置。通过开合限位部件28连接开合拨叉23与外管21，实现了外管21与直线驱动部件的分隔，便于安装和拆除。正常工况下，开合限位部件28插入至开合限位槽2101中，实现正常的传动。而当发生手术器械卡顿等紧急情况时，可以通过将开合限位部件28拔出，退出开合限位槽2101，外管21与开合拨叉23的同步直线移动关系解除，进而能够通过将外管21拆卸等方式将手术器械取出以应急处理。

进一步地，开合限位槽2101为环绕外管21的外周面设置的环槽，开合限位部件28靠近开合限位槽2101的一端轮廓呈直径与环槽的内径对应的圆弧形。外管305端部外表面设有环槽，开合限位部件28的端部有和环槽相配的圆弧形特征281。当开合限位部件28、开合拨叉23、外管21的位置如图8-3所示时，开合拨叉23与外管21不能发生相对轴向运动，但是可以相对转动；当开合限位部件28、开合拨叉23、外管21的位置如图8-1所示位置时，开合拨叉23与外管21可相对轴线运动，也可以相对转动。具体的，开合拨叉23的一端有贯通的孔232以容纳外管21，开合拨叉23的侧壁上设有容纳开合限位部件28的开合限位通孔231，开合限位通孔231具体可以为方形槽孔。当处于如图8-1所示的装配状态时，外管21装入到开合拨叉23的孔232中，开合限位部件28沿开合限位通孔231插入，并且其上的弧形特征281抵在外管21上的开合限位槽2101内。上述连接共同形成一个榫卯结构，该榫卯结构的意义在于保持自转和开合的运动的独立性。即在自转运动中的外管21旋转时，外管21可以相对于开合拨叉23相对旋转，开合拨叉23保持原位；而当开合驱动组件工作时，开合拨叉23沿着刀杆组件的轴心上下运动，此时将带动插在其上的开合限位部件28运动，进一步的通过相结合的环槽带动外管21上下运动，从而驱动末端钳口的开合运动。

为了便于手动操作，如图2-1及图9-1、图9-2所示，该钳口开合驱动系统还包括手动驱动组件29，手动驱动组件29包括旋钮291，旋钮291通过开合传动组件292与开合驱动轴22连接以带动开合驱动轴22旋转。具体的，旋钮291可以转动安装于器械盒300上，用户通过转动旋钮291，旋钮291的转动驱动开合传动组件291动作，进而带动开合驱动轴22转动，从而实现手动动力输入。综上，本申请提供的钳口开合驱动系统，既可以手动驱动，也可以通过机器人机械臂驱动，工作模式更为多样化。

开合传动组件292的结构形式具体可以采用齿轮传动、皮带传动或者钢丝绳传动等多种形式。在一种实施方式中，请参阅图9-1、图9-2，开合驱动组件292包括依次相啮合的若干级齿轮，且第一级齿轮与旋钮291同轴固定连接，最末级齿轮与开合驱动轴22同轴固定连接。采用若干级齿轮传动，可通过传动比的设置实现旋钮小于一圈即可实现夹持运动，且齿轮传动的精度较高。具体的，如图9-1、图9-2中，开合传动组件292包括第一开合齿轮轴2921、螺母2922、第一开合小齿轮2923、第二开合小齿轮2924、第一开合大齿轮2925、第二开合大齿轮2925、第二开合齿轮轴2927、第三开合齿轮轴2928、开合轮座2929。

手动驱动组件29整体可以安装于器械盒300上，具体的，器械盒300包括导向盖310，手动驱动组件29安装于导向盖310上，即开合轮座2929、第一开合大齿轮2925、第二开合大齿轮2926、旋钮291、第一开合齿轮轴2921、第二开合齿轮轴2927、第一开合小齿轮2923均安装在其上。

开合轮座2929为第一开合齿轮轴2921和第二开合齿轮轴2927的固定座，用于限定两个轴的轴向位置，其使用螺丝与导向盖310固定连接。第一开合大齿轮2925、螺母2922、旋钮291安装在第一开合齿轮轴2921上，其中旋钮291通过紧定螺钉与第一开合齿轮轴2921固定。第一开合齿轮轴2921上具体设有扁位用于安装第一开合大齿轮2925并限定第一开合大齿轮2925相对第一开合齿轮轴2921转动，螺母2922与第一开合齿轮轴2921上的螺纹配合，用于限定第一开合大齿轮2925轴向位置。

第二开合大齿轮2926、第一开合小齿轮2923、螺母2922安装在第二开合齿轮轴2927轴上，具体第二开合齿轮轴2927设有扁位，用于安装第二开合大齿轮2926、第一开合小齿轮2923并限定第二开合大齿轮2926、第一开合小齿轮2923相对第二开合齿轮轴2927的转动，螺母2922与第二开合齿轮轴2927螺纹配合限定第二开合大齿轮2926、第一开合小齿轮2923的轴向移动。第一开合大齿轮2925与第一开合小齿轮2923啮合，第二开合大齿轮2926与第二开合小齿轮2924啮合。

开合驱动轴22的一端与第三开合齿轮轴2928固定连接，具体的，开合齿轮轴2928靠近开合驱动轴22的一端加工有内槽孔，用于与螺母2922连接，另一端加工有扁位用于与第二开合小齿轮2924连接，且设置有外螺纹，与螺母2922配合以轴向固定第二开合小齿轮2924。

旋钮291旋转时，通过第一开合大齿轮2925、第一开合小齿轮2923、第二开合齿轮轴2927、第二开合大齿轮2926、第二开合小齿轮2924、第三开合齿轮轴2928传动，转化为开合驱动轴22转动，通过开合拨叉23转化为开合拨叉23的直线运动，并进一步转化为外管21的直线移动。

以上实施例说明了开合传动组件采用齿轮的形式，在另一个实施例中，开合传动组件292包括依次相连接的若干级皮带轮组件，且第一级皮带轮组件的主动轮与旋钮同轴固定连接，最末级皮带轮组件的从动轮与开合驱动轴同轴固定连接。采用若干级皮带轮传动，可通过传动比的设置实现旋钮小于一圈即可实现夹持运动，且皮带传动的结构简单。如图10所示，旋钮291具体与第一大皮带轮29211同轴固定连接，第一大皮带轮29211与第一小皮带轮29212通过第一皮带29213连接，第一小皮带轮29212与第二大皮带轮29214同轴固定连接，第二大皮带轮29214与第二小皮带轮29215通过第二皮带29216连接，即第一大皮带轮29211为第一级皮带轮组件的主动轮，第二小皮带轮29215为第二级皮带轮组件的从动轮，旋钮291转动带动第一大皮带轮29211转动，第一大皮带轮29211带动第一小皮带轮29212转动，第一小皮带轮29212带动第二大皮带轮29214同步转动，第二大皮带轮29214带动第二小皮带轮29215转动，第二小皮带轮29215则带动开合驱动轴22转动。

在另外一个实施例中，开合传动组件采用钢丝绳丝轮组件传动。具体的，开合传动组件包括依次相连接的若干级钢丝轮组件，且第一级钢丝轮组件的主动轮与旋钮同轴固定连接，最末级钢丝轮组件的从动丝轮与开合驱动轴同轴固定连接。采用若干级钢丝轮组件传动，可通过传动比的设置实现旋钮小于一圈即可实现夹持运动，且传动结构简单。具体的，如图11所示，旋钮291具体与第一大钢丝轮29221同轴固定连接，第一大钢丝轮29221与第一小钢丝轮29222通过第一钢丝绳29223连接，第一小钢丝轮29222与第二大钢丝轮29224同轴固定连接，第二大钢丝轮29224与第二小钢丝轮29225通过第二钢丝绳29226连接，即第一大钢丝轮29221为第一级钢丝轮组件的主动轮，第二小钢丝轮29225为第二级钢丝轮组件的从动轮，旋钮291转动带动第一大钢丝轮29221转动，第一大钢丝轮29221带动第一小钢丝轮29222转动，第一小钢丝轮29222带动第二大钢丝轮29224同步转动，第二大钢丝轮29224带动第二小钢丝轮29225转动，第二小钢丝轮29225则带动开合驱动轴22转动。

在上述各实施例中，为了便于各部件的安装，器械盒300内部具体可以采用支架结构，如图13-1、图13-2及图2-1、图2-2和图6所示，包括底板320、立柱330、顶板340和中板350。底板320上开设有用于各管件穿过的通孔，如用于外管穿过的外管通孔等。立柱330的两端分别与底板320和顶板340固定连接，如通过螺钉连接。根据需要，开合驱动轴22与顶板340之间可以设置轴承20，开合驱动轴22上可以连接螺母2922以与上述实施例中的第三齿轮轴连接。在设置有开合驱动绞盘26的情况下，则开合驱动绞盘26可以安装于底板320上。上述实施例中的导向盖具体可以通过螺钉等固定于顶板340。在设置有导向轴24的情况下，则导向轴24的两端可以与中板350和底板320通过螺钉等固定连接。

本发明还提供了一种手术器械，在一个具体实施例中，包括钳头、驱动盘和传动组件。其中，钳头的具体结构可参考上述钳口开合驱动系统实施例中的相关表述，此处不再赘述。驱动盘连接一机器人的机械臂，并接收转化机械臂的动力为旋转驱动力。通过机器人的机械臂驱动驱动盘旋转，具体机械臂与驱动盘的连接关系可采用常规设置，以实现旋转驱动即可。传动组件包括安装于钳头的外管、与外管平行设置的开合驱动轴和与开合驱动轴连接的开合拨叉，开合驱动轴与驱动盘同轴固定连接，开合驱动轴的转动带动开合拔叉直线移动，开合拨叉与外管连接以带动外管直线移动，外管移动时钳头收缩入外管以闭合或者露出外管以张开。传动组件的设置具体可参考上述钳口开合驱动系统实施例中的相关表述，此处不再赘述。

应用本发明提供的手术器械，在手术过程中需要控制钳头闭合或张开时，机器人的机械臂驱动驱动盘旋转，驱动盘又带动开合驱动轴旋转，开合驱动轴的转动带动开合拨叉直线移动，开合拨叉又带动外管直线移动，外管推动钳头运动以打开或闭合。一方面，通过机器人的机械臂实现了旋转驱动力的自动输入，进而提升了自动化程度及操作精度。另一方面，开合驱动轴与外管平行设置，对位置的限制较小，便于各部件的布局，空间占用小。

具体的，传动组件还包括基管，基管的一端与驱动盘同轴固定连接，另一端与钳头连接以带动钳头自转，外管套设于基管外并沿基管滑动。与基管连接的驱动盘具体可以为与开合驱动轴连接的驱动盘为同一部件，也可以设置为不同部件，即对应基管和开合驱动轴分别设置驱动盘，以实现单独驱动。采用基管的自转带动钳头自转，基管作为基础支架，其具体相对器械盒沿基管的轴线方向固定。外管套设于基管外并沿基管滑动，套叠结构节约了空间。且外管与基管可相对运动，进而实现了自转及开合运动的独立。

基管与器械盒的连接，如图14、图15和图16所示，具体通过主轴螺母211、轴承212、轴承压盖213、主轴夹套214、主轴从动轮215固定。轴承212安装在中板350轴承槽内并使用轴承压盖213进行轴线方向限位，主轴从动轮215穿过轴承212，其轴承台阶与轴承212朝向主轴从动轮215的一端表面接触，主轴从动轮215的端部使用主轴螺母211锁定，从而主轴从动轮215与轴承212内圈固定为一体，主轴夹套214使用螺丝预安装在主轴从动轮215上，基管210穿入主轴从动轮215，基管210的台阶面与主轴从动轮215的底面贴合，后紧定主轴夹套214将基管210抱死。主轴从动轮215与主轴主动轮传动连接，旋转驱动力经主轴主动轮传递至主轴从动轮215并带动基管210转动，从而带动钳头自转。

进一步地，传动组件还包括摆动驱动管，摆动驱动管套设于基管外并沿基管滑动，外管位于摆动驱动管外，摆动驱动管与钳头连接以驱动钳头摆动。即连接于钳头与器械盒之间的套管包括由外至内依次套接的外管、摆动驱动管和基管。也就是通过摆动驱动管的直线运动驱动钳头摆动，外管、摆动驱动管、基管采用沿轴心层层嵌套的结构节约了空间。且外管、摆动驱动管、基管之间可相对运动，进而实现了自转、摆动及开合运动的相对独立。

具体的，如图14、图15和图16所示，基管210外表面与摆动驱动管216内表面配合，摆动驱动管216外表面与外管21内表面配合，从而达到三个零件仅有沿着轴线方向移动和沿着轴线方向旋转两个运动。

需要说明的是，本申请提供的手术器械并不局限于吻合器、血管闭合器，根据需要也可以为其他具有钳口开合功能的手术器械。

基于上述实施例中提供的手术器械，本发明还提供了一种手术机器人，该手术机器人包括上述实施例中任意一种手术器械。由于该手术机器人采用了上述实施例中的手术器械，所以该手术机器人的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种手术器械的钳口开合驱动系统，包括安装于所述手术器械的钳头的外管，其特征在于，还包括与所述外管平行设置的开合驱动轴和与所述开合驱动轴传动连接的开合拨叉，所述开合驱动轴用于接收扭矩输入，所述开合驱动轴的转动带动所述开合拔叉直线移动，所述开合拨叉与所述外管连接以带动所述外管直线移动，所述外管移动时推动所述钳头闭合或者张开。

2.根据权利要求1所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，还包括开合限位部件，所述外管上开设有开合限位槽，所述开合拨叉上相应开设有开合限位通孔，所述开合限位部件滑动安装于所述开合限位通孔内，且所述开合限位部件滑动至插入所述开合限位槽内时将所述外管与所述开合拨叉连接以同步直线移动；所述开合限位部件滑动至退出所述开合限位槽时，所述外管与所述开合拨叉脱开解除同步直线移动关系。

3.根据权利要求2所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合限位槽为环绕所述外管的外周面设置的环槽，所述开合限位部件靠近所述开合限位槽的一端轮廓呈直径与所述环槽的内径对应的圆弧形。

4.根据权利要求1所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合驱动轴与所述开合拨叉螺纹配合。

5.根据权利要求1所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，还包括与所述开合驱动轴平行设置的导向轴，所述开合拨叉沿所述导向轴直线移动。

6.根据权利要求1所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，与所述开合驱动轴连接的设置有开合驱动绞盘，所述开合驱动绞盘用于与机器人机械臂连接。

7.根据权利要求6所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合驱动绞盘通过联轴器与所述开合驱动轴固定连接，所述联轴器包括分体式的联轴器主体和转接轴固定块，所述转接轴固定块与所述联轴器主体可拆卸的固定连接并将所述开合驱动绞盘和所述开合驱动轴中的一者固定，所述开合驱动绞盘和所述开合驱动轴中的另一者与所述联轴器主体固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，还包括手动驱动组件，所述手动驱动组件包括旋钮，所述旋钮通过开合传动组件与所述开合驱动轴连接以带动所述开合驱动轴旋转。

9.根据权利要求8所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合传动组件包括依次相连接的若干级皮带轮组件，且第一级所述皮带轮组件的主动轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述皮带轮组件的从动轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

10.根据权利要求8所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合传动组件包括依次相连接的若干级钢丝轮组件，且第一级所述钢丝轮组件的主动轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述钢丝轮组件的从动轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

11.根据权利要求8所述的手术器械的钳口开合驱动系统，其特征在于，所述开合驱动组件包括依次相啮合的若干级齿轮，且第一级所述齿轮与所述旋钮同轴固定连接，最末级所述齿轮与所述开合驱动轴同轴固定连接。

12.一种手术器械，包括钳头，其特征在于，还包括：

驱动盘，所述驱动盘连接一机器人的机械臂，并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力；

传动组件，包括安装于所述钳头的外管、与所述外管平行设置的开合驱动轴和与所述开合驱动轴连接的开合拨叉，所述开合驱动轴与所述驱动盘同轴固定连接，所述开合驱动轴的转动带动所述开合拔叉直线移动，所述开合拨叉与所述外管连接以带动所述外管直线移动，所述外管移动时所述钳头收缩入所述外管以闭合或者露出所述外管以张开。

13.根据权利要求12所述的手术器械，其特征在于，所述传动组件还包括基管，所述基管的一端与驱动盘同轴固定连接，另一端与所述钳头连接以带动所述钳头自转，所述外管套设于所述基管外并沿所述基管滑动。

14.根据权利要求13所述的手术器械，其特征在于，所述传动组件还包括摆动驱动管，所述摆动驱动管套设于所述基管外并沿所述基管滑动，所述外管位于所述摆动驱动管外，所述摆动驱动管与所述钳头连接以驱动所述钳头摆动。

15.一种手术机器人，包括主操作设备和受所述主操作设备控制的从操作设备，所述从操作设备包括如权12-14任一项所述的手术器械。

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