CN116269806A - 手术器械及手术机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手术器械及手术机器人,手术器械,包括用于执行手术的执行件、驱动盘、传动机构、自转管、夹持管,驱动盘用于与一机器人的机械臂连接,并接收转化机械臂的动力为旋转驱动力;传动机构包括主动轮和从动轮,主动轮与驱动盘连接,从动轮与主动轮传动连接,从动轮为管状;自转管套接入从动轮并随从动轮一起转动,自转管开设有滑槽;夹持管通过第一自转键连接至滑槽,以在自转管自转时跟随自转管自转,第一自转键可沿滑槽滑动以使夹持管相对自转管沿轴向运动,执行件包括钳头,夹持管沿轴向运动时驱动执行件的钳头执行夹持动作。多个传动机构之间的配合结构依靠非转动配合实现自转动力传递,依靠可滑动实现移动解耦,结构简单且运动独立性好。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种手术器械及手术机器人。
背景技术
微创手术是指利用腹腔镜,胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小,疼痛轻,恢复快等优势。
随着科技的进步,微创手术机器人技术逐渐成熟,并被广泛应用。微创手术机器人通常包括主操作控制台及从操作设备,主操作控制台用于根据医生的操作向从操作设备发送控制命令,以控制从操作设备,从操作设备用于响应主操作控制台发送的控制命令,并进行相应的手术操作。
从操作设备上连接有可以与从操作设备可拆卸的手术器械,手术器械包括驱动装置和用于执行手术的末端执行器。相关技术中的执行器驱动方案中,执行器的多个动作的进给需要集成在一个管内传动,不同动作的传动机构之间解耦结构复杂,不同传动机构之间的动作容易发生干涉。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种手术器械及手术机器人,旨在解决现有执行器的传动机构复合多种传动方式时,解耦结构复杂,不同传动之间易干涉的问题。
为实现上述目的,本发明的实施例提供一种手术器械,包括用于执行手术的执行件,还包括:
驱动盘,所述驱动盘用于与一机器人的机械臂连接,并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力;
传动机构,所述传动机构包括主动轮和从动轮,所述主动轮与所述驱动盘连接,所述从动轮与所述主动轮传动连接,所述从动轮为管状;
自转管,所述自转管套接入所述从动轮并随所述从动轮一起转动,所述自转管开设有滑槽;
夹持管,所述夹持管通过第一自转键连接至所述滑槽,以在所述自转管自转时跟随所述自转管自转,所述第一自转键可沿所述滑槽滑动以使所述夹持管相对所述自转管沿轴向运动,所述执行件包括钳头,所述夹持管沿轴向运动时驱动所述执行件的钳头执行夹持动作。
作为可选的实施方式,还包括一外管,所述外管与所述夹持管通过夹持键固定连接以随所述夹持管自转和轴向运动,所述外管沿轴向伸出时,所述执行件收缩入所述外管以夹持闭合,所述外管沿轴向缩回时,所述执行件露出所述外管以放开所述夹持动作。
作为可选的实施方式,还包括一螺纹组件,所述螺纹组件包括接收所述驱动盘的旋转驱动力的夹持螺母,和与所述夹持螺母螺纹连接的夹持螺杆,所述夹持螺杆在所述夹持螺母的驱动下沿螺杆轴向运动,所述夹持螺杆与所述夹持管连接以带动所述夹持管沿轴向运动。
作为可选的实施方式,所述夹持螺杆与所述夹持管通过一圆环形结构连接,所述夹持管与所述夹持螺杆通过所述圆环形结构隔离,所述夹持管在所述圆环形结构内旋转,所述夹持螺杆的外部进一步与两根限位柱连接,以限制所述夹持螺杆跟随所述夹持管转动。
作为可选的实施方式,所述夹持螺母与一齿轮固定连接,所述齿轮接收驱动盘的旋转驱动力而带动所述夹持螺母旋转。
作为可选的实施方式,还包括基杆和摆动杆,所述基杆与所述自转管通过所述第一自转键连接,以使所述基杆跟随所述自转管自转,所述基杆与所述摆动杆通过第二自转键连接,以使所述摆动杆跟随所述基杆自转,所述摆动杆用于驱动所述执行件摆动。
作为可选的实施方式,所述摆动杆的一端通过一圆柱形结构与一摆动螺杆连接,以使所述摆动杆在自转时可绕所述摆动螺杆旋转,所述摆动杆的另一端与一平行四边形摆动件连接,所述摆动螺杆与一驱动螺母螺纹连接,所述驱动螺母接收所述驱动盘的旋转驱动力而旋转,所述摆动螺杆在所述驱动螺母驱动下沿轴向移动以推动所述摆动杆沿轴向移动,所述平行四边形摆动件连接所述执行件,所述摆动杆沿轴向移动时带动所述平行四边形摆动件摆动以带动所述执行件摆动。
作为可选的实施方式,还包括击发杆和击发螺杆,所述击发杆与所述基杆通过第二自转键连接,以在所述基杆自转时跟随所述基杆自转,所述击发杆与所述击发螺杆通过一圆柱形结构连接,以使所述击发杆自转时可相对所述击发螺杆旋转,所述击发螺杆与一击发螺母螺纹连接,所述击发螺母接收所述驱动盘的旋转驱动力而旋转,所述击发螺杆在所述击发螺母驱动下沿轴向移动以推动所述击发杆沿轴向移动,所述执行件包括设在钳头内的刀片,所述击发杆推动所述刀片运动。
作为可选的实施方式,所述传动机构为钢丝轮传动机构,所述主动轮为主动钢丝轮,所述从动轮为从动钢丝轮,所述主动钢丝轮与所述驱动盘连接,所述从动钢丝轮与所述主动钢丝轮通过钢丝传动连接。
作为可选的实施方式,所述摆动杆位于所述击发杆内部,所述击发杆位于所述基杆内部。
本发明的实施例还提供一种手术机器人,其包括主操作设备和从操作设备,所述从操作设备包括上述的手术器械。
本发明的实施例至少具有如下有益效果:
手术器械的自转管和夹持管通过键槽配合形成可滑动但不转动的连接,实现了钳头自转与开合动作独立动作,在一个管件中实现多个传动机构的独立传动,且相互之间的配合结构依靠非转动配合实现自转运动传递,依靠可滑动实现移动解耦,结构简单且运动独立性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出了本发明的实施例提供的手术器械的结构示意图;
图2示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构和移动传动机构的结构示意图;
图3示出了本发明的实施例提供的手术器械的自转驱动机构和旋转传动机构的结构示意图;
图4示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第一局部剖面示意图;
图5示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第二局部剖面示意图;
图6示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第三局部剖面示意图;
图7示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第四局部剖面示意图;
图8示出了本发明的实施例提供的执行件的钳头张开的结构示意图;
图9示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构和摆动传动机构的结构示意图;
图10示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持驱动机构和夹持传动机构的结构示意图;
图11示出了本发明的实施例提供的支架的整体结构示意图;
图12示出了图11的分解结构示意图;
图13示出了本发明的实施例提供的手术器械的自转驱动机构的装配结构示意图;
图14示出了图13的分解结构示意图;
图15示出了本发明的实施例提供的手术器械的旋转传动机构的装配结构示意图;
图16示出了图15的分解结构示意图;
图17示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构的装配结构示意图;
图18示出了图17的分解结构示意图;
图19示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构的第一过渡齿轮的装配结构示意图;
图20示出了图19的分解结构示意图;
图21示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构的装配结构示意图;
图22示出了图21的分解结构示意图;
图23示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构的第三过渡齿轮的装配结构示意图;
图24示出了图23的分解结构示意图;
图25示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动传动机构的局部剖面结构示意图;
图26示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持驱动机构的装配结构示意图;
图27示出了图26的分解结构示意图;
图28示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持传动机构的剖面结构示意图;
图29示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持传动机构与执行件连接的分解结构示意图;
图30示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的分解结构示意图;
图31示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第一局部分解结构意图;
图32示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第二局部分解结构意图;
图33示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第三局部分解结构意图;
图34示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第四局部分解结构意图。
主要元件符号说明:
1-手术器械;
10-击发驱动机构;
11-击发驱动盘;12-第一驱动轴;13-轴承;14-第一齿轮轴;15-联轴器;16-轴承;17-螺母;18-轴承;19-第一过渡齿轮;191-卡簧;
20-自转驱动机构;
21-自转驱动盘;22-第二驱动轴;23-主动轮;24-传送线;241-第一压块;25-轴承;26-轴承;27-螺母;
30-摆动驱动机构;
31-摆动驱动盘;32-轴承;33-第三驱动轴;34-第三齿轮轴;35-联轴器;36-轴承;37-螺母;38-轴承;39-第三过渡齿轮;391-卡簧;
40-夹持驱动机构;
41-夹持驱动盘;42-轴承;43-第四驱动轴;44-第四齿轮轴;45-轴承;46-螺母;
50-支架;51-底座;52-顶座;53-第一连接板;54-第二连接板;55-中板;56-支撑座;57-盖板;
60-组合传动装置;
100-移动传动机构;110-击发螺母;111-轴承;112-卡簧;120-击发螺杆;121-第一固定键槽;130-击发杆;140-第三自转键;150-刀头联动件;
200-旋转传动机构;210-从动轮;220-自转管;221-滑槽;230-基杆;231-轴承;232-卡簧;233-第一滑动键槽;234-第三固定键槽;240-第二压块;250-轴承;260-第一自转键;270-第二自转键;
300-摆动传动机构;310-摆动螺母;311-轴承;312-卡簧;320-摆动螺杆;321-第二滑动键槽;330-摆动限位件;340-摆动杆;341-第三滑动键槽;350-摆动件;360-连杆;370-第一传递件;380-第二传递件;390-连接件;
400-夹持传动机构;410-夹持螺母;411-轴承;412-卡簧;420-夹持螺杆;430-夹持限位件;440-夹持管;441-第四滑动键槽;442-第四固定键槽;450-牵拉件;460-外管;461-第五固定键槽;470-夹持键;
70-执行件;71-第一钳体;711-滑块;72-第二钳体;721-弧形滑槽;73-刀片。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“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”,“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。本文所使用的术语“远端”,“近端”作为方位词,该方位词为介入医疗器械领域惯用术语,其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端,“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合,文本中“缆线束”是指一束缆线中的每个缆线相互靠的比较近且延伸方向基本一致。若没有特别说明,本申请中的所称的缆线束方向或缆线的方向均指缆线束或缆线的沿长度方向的方向。
以下将结合附图进行详细描述。
手术机器人一般包括从操作设备和主操作控制台,医生在主操作控制台上进行对从操作设备的相关控制操作,从操作设备根据主操作控制台的输入指令执行对人体的外科手术。主操作控制台和从操作设备可以置于一个手术室内,也可以置于不同的房间,甚至主操作控制台和从操作设备可以相距很远,例如主操作控制台和从操作设备分别位于不同的城市。主操作控制台与从操作设备可以通过有线的方式进行数据的传输,也可以通过无线方式进行数据的传输,例如主操作控制台与从操作设备位于一个手术室内,两者之间通过有线的方式进行数据的传输,又如主操作控制台与从操作设备分别在不同的城市,两者之间通过4G、5G等无线信号进行远距离数据传输。
从操作设备包括机械臂和设置在机械臂远端的致动装置,用于执行外科手术的手术器械与致动装置相连接,致动装置通过其内部的多个致动器驱动手术器械运动。
请一并参阅图1-3,图1示出了本发明的实施例提供的手术器械的结构示意图;图2示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构和移动传动机构的结构示意图;图3示出了本发明的实施例提供的手术器械的自转驱动机构和旋转传动机构的结构示意图。
本实施例的手术器械1包括击发驱动机构10、自转驱动机构20、支架50、组合传动装置60和执行件70。击发驱动机构10、自转驱动机构20、组合传动装置60均安装于支架50,击发驱动机构10和自转驱动机构20分别驱动组合传动装置60动作,以使其输出不同的传动,组合传动装置60与执行件70连接,以驱动执行件70输出不同的动作。
请一并参阅图4-7,图4示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第一局部剖面示意图;图5示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第二局部剖面示意图;图6示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第三局部剖面示意图;图7示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的第四局部剖面示意图;第一局部剖面、第二局部剖面、第三局部剖面和第四局部剖面共同构成了组合传动装置60的整体剖面示意图。
组合传动装置60包括移动传动机构100和旋转传动机构200。移动传动机构100包括击发螺母110、击发螺杆120和击发杆130,击发螺母110用于与击发驱动机构10传动连接且以第一轴线为轴转动,击发螺杆120与击发螺母110配合,且击发螺杆120在击发螺母110的驱动下沿第一轴线移动,击发杆130与击发螺杆120形成可以第一轴线为轴的转动连接。由此击发螺杆120输出直线运动,通过设置击发杆130将击发螺杆120的移动进行传递,而二者之间通过转动连接,在转动方向上互不干涉。
旋转传动机构200包括从动轮210和自转管220,从动轮210用于与自转驱动机构20传动连接且以第一轴线为轴转动,自转管220与从动轮210形成非回转配合且以第一轴线为轴旋转。击发杆130与自转管220之间形成非回转的可滑动配合,击发杆130和自转管220分别与手术器械1的执行件70传动连接,以联动执行件70输出不同的动作。
上述,击发螺母110和从动轮210分别可转动地连接在支架50上,由此实现移动传动机构100和旋转传动机构200在支架50上的安装,移动传动机构100和旋转传动机构200通过自转管220与击发杆130之间的非回转可滑动连接,击发杆130与击发螺杆120之间的可转动连接,实现了移动传动机构100的直线运动不受到旋转传动机构200的影响,旋转传动机构200的转动不受到移动传动机构100的影响。组合传动装置60能够实现在一个管件中实现多个传动机构的独立传动,且相互之间的配合结构依靠可转动实现转动解耦,依靠可滑动实现移动解耦,结构简单且可靠性高。
请一并参阅图8,图8示出了本发明的实施例提供的执行件的钳头张开的结构示意图。
执行件70可以为手术刀或者吻合器的钳头等手术执行部件,本实施例以执行件70为吻合器的钳头为例进行说明,手术器械1为吻合器,吻合器用于术后创口的缝合。执行件70的钳头包括第一钳体71和第二钳体72,第一钳体71与第二钳体72可转动连接,能够相对转动实现开合,执行件还包括刀片73,刀片73可移动地设于第一钳体71和第二钳体72之间,示例性地,刀片73可移动地连接在第二钳体72上。
组合传动装置60整体呈直杆状,本实施例中组合传动装置60作为吻合器的刀杆。上述,第一轴线的延伸方向与组合传动装置60的延伸方向一致。
需要说明的是,本申请中所言的“传动连接”可以是直接传动配合实现动作的传递,也可以是通过其他中间过渡部件的间接传动配合以实现的动作传递。
在一些实施例中,移动传动机构100通过击发杆130与执行件70在第一轴线上伸缩固定连接,即击发杆130与执行件70在沿第一轴线移动的传递路径上无相对移动。由此当移动传动机构100的击发螺母110转动时,能够驱动击发杆130带动执行件70移动。旋转传动机构200通过自转管220与执行件70形成非回转连接,以驱动执行件70以第一轴线为轴转动,旋转传动机构200用于驱动执行件70转动,由于自转管220通过击发杆130与击发螺杆120形成可转动的连接,因此自转管220在转动时,不会影响到击发螺杆120,从动轮210转动时,能够驱动执行件70转动。在该实施方式中,组合传动装置能够驱动执行件70进行移动和旋转,二者互不影响,能够独立运作。
在一些实施例中,移动传动机构100还包括摆动件350(下文详述),击发杆130通过摆动件350与执行件70连接,以驱动执行件70摆动,即击发杆130与执行件70的传递路径上设置了摆动件350,通过摆动件350将击发杆130的摆动转化为执行件70的摆动。当击发螺母110旋转时,击发螺杆120通过击发杆130联动摆动件350摆动,进而使得执行件70同步摆动。旋转传动机构200通过自转管220与执行件70形成非回转连接,以驱动执行件70以第一轴线为轴转动,旋转传动机构200用于驱动执行件70转动,由于自转管220通过击发杆130与击发螺杆120形成可转动的连接,因此自转管220在转动时,不会影响到击发螺杆120,从动轮210转动时,能够驱动执行件70转动。在该实施方式中,组合传动装置能够驱动执行件70进行摆动和旋转,二者互不影响,能够独立运作。
在一些实施例中,移动传动机构100还包括摆动件350,击发杆130通过摆动件350与执行件70连接,以驱动执行件70摆动,即击发杆130与执行件70的传递路径上设置了摆动件350,通过摆动件350将击发杆130的摆动转化为执行件70的摆动。当击发螺母110旋转时,击发螺杆120通过击发杆130联动摆动件350摆动,进而使得执行件70同步摆动。旋转传动机构200还包括联动件,联动件在自转管220的驱动线沿所述第一轴线移动,联动件与执行件70连接以带动执行件70移动。由于自转管220通过击发杆130与击发螺杆120形成可转动的连接,因此自转管220在转动时,不会影响到击发螺杆120,从动轮210转动时,能够通过联动件驱动执行件70移动。在该实施方式中,组合传动装置能够驱动执行件70进行摆动和移动,二者互不影响,能够独立运作。
在一些实施例中,移动传动机构100还包括牵拉件450(下文详述),击发杆130与牵拉件450能够在第一轴线上产生相对移动,击发杆130与第一钳体71连接,牵拉件450与所述第二钳体72连接,击发杆130与牵拉件450相对移动时,联动第一钳体71与第二钳体72相互转动。由此通过击发杆130与牵拉件450的相对运动,联动第一钳体71与第二钳体72的相对转动,从而实现夹爪的开合。旋转传动机构200通过自转管220与执行件70形成非回转连接,以驱动执行件70以第一轴线为轴转动,旋转传动机构200用于驱动执行件70转动,由于自转管220通过击发杆130与击发螺杆120形成可转动的连接,因此自转管220在转动时,不会影响到击发螺杆120,从动轮210转动时,能够驱动执行件70转动。在该实施方式中,组合传动装置能够驱动执行件70进行开合和旋转,二者互不影响,能够独立运作。
在一些实施例中,移动传动机构100还包括牵拉件450,击发杆130与牵拉件450能够在第一轴线上产生相对移动,击发杆130与第一钳体71连接,牵拉件450与所述第二钳体72连接,击发杆130与牵拉件450相对移动时,联动第一钳体71与第二钳体72相互转动。由此通过击发杆130与牵拉件450的相对运动,联动第一钳体71与第二钳体72的相对转动,从而实现夹爪的开合。旋转传动机构200还包括联动件,联动件在自转管220的驱动线沿所述第一轴线移动,联动件与执行件70连接以带动执行件70移动。由于自转管220通过击发杆130与击发螺杆120形成可转动的连接,因此自转管220在转动时,不会影响到击发螺杆120,从动轮210转动时,能够通过联动件驱动执行件70移动。在该实施方式中,组合传动装置能够驱动执行件70进行开合和移动,二者互不影响,能够独立运作。
在一些实施例中,组合传动装置60的移动传动机构100是直线传动机构,旋转传动机构200也是直线传动机构,旋转传动机构200包括从动轮210和自转管220,从动轮210用于与另一驱动部件传动连接且以第一轴线为轴转动,自转管220与从动轮210配合,且自转管220在从动轮210的驱动下沿第一轴线移动;其中,击发螺杆120与自转管220之间形成可滑动配合,击发螺杆120和自转管220分别与手术器械1的执行件70的不同部分传动连接,以联动执行件70输出不同的动作。示例性地,击发杆130与执行件70的刀片73连接,击发杆130移动时驱动刀片73相对钳头移动,自转管220与执行件70的钳头连接,自转管220移动时联动第一钳体71相对第二钳体72摆动。由此组合传动装置60通过两个直线传动机构的复合,能够驱动执行件70的钳头进行开合或者驱动执行件70的刀片73进行移动,二者互不影响。
移动传动机构100的数量为多,且多个传动机构之间相互套接,相邻的移动传动机构100的击发杆130之间形成非回转的可滑动配合,每一移动传动机构100的击发杆130与自转管220形成非回转配合。由此可以在一个刀杆中集成更多的传动机构,多个直线传动机构的转化件之间形成可滑动连接,从而在各自移动时互不影响,直线传动机构与旋转传动机构的转化件之间形成非回转配合,从而将旋转传动机构的旋转能够有效地传递至执行件70,不影响旋转动力的传动。
需要说明的是,本文所言的移动传动机构100的数量为多个时,多个移动传动机构100的结构并不是完全相同,而是均有部分为直线传动机构,传动机理可以相同,均包括击发件和转化件,转化件能够在击发件的驱动下做直线运动,多个移动传动机构100的部件之间相互套接,且能够独立移动。
在一些实施例中,移动传动机构100还包括功能件,击发杆130通过功能件与执行件70连接,功能件将击发杆130的直线运动转换成其他运动,或者,击发杆130与功能件分别与执行件70连接。由于移动传动机构100的主要传动功能为直线传动功能,当设置多个直线传动机构时,通过功能件的转化,如功能件是摆动件350、功能件是牵拉件450时,与击发杆130组合动作使得执行件70输出除直线运动之外的摆动或者开合动作。
可以理解的是,组合传动装置60的传动机构除了可以是上述的移动、旋转、开合和摆动中两种的组合,还可以包括三种或者四种上述传动机构的组合,以在一根刀杆中集成更多的传动机构,且各个传动机构的传动动作相互独立互不影响。
请一并参阅图9和图10,图9示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构和摆动传动机构的结构示意图;图10示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持驱动机构和夹持传动机构的结构示意图。
本实施例中,手术器械1包括组合传动装置60、击发驱动机构10、自转驱动机构20、摆动驱动机构30和夹持驱动机构40,组合传动装置60包括击发驱动机构10驱动的移动传动机构100、自转驱动机构20驱动的旋转传动机构200、摆动驱动机构30驱动的摆动传动机构300和夹持驱动机构40驱动的夹持传动机构400。
移动传动机构100为直线传动机构,用于与刀片73传动连接,驱动刀片73移动;旋转传动机构200为旋转传动机构,用于与执行件70传动连接,驱动执行件70转动;摆动传动机构300为摆动传动机构,用于与执行件70传动连接,驱动执行件70摆动;夹持传动机构400为开合传动机构,用于与第一钳体71连接,驱动第一钳体71相对第二钳体72转动以实现开合。
上述,本组合传动装置60在驱动执行件70进行除自转外的不同动作时,各传动机构的套管的运动相互独立不影响,但在驱动执行件70自转时,各传动机构的套管的运动相关联,旋转动作传递和管件进给动作的隔离。
本实施例中,移动传动机构100包括击发螺母110、击发螺杆120、第一限位件和击发杆130。击发螺母110用于与击发驱动机构10传动连接,击发螺母110以第一轴线为轴旋转,击发螺杆120与击发螺母110传动连接,第一限位件与击发螺杆120形成非回转的可滑动配合以限制击发螺杆120以第一轴线为轴线转动,击发螺杆120在击发螺母110的驱动下沿第一轴线移动,击发杆130包括相对的两端,击发杆130一端与击发螺杆120传动连接,击发杆130相对击发螺杆120能够以第一轴线为轴转动,且击发螺杆120能够驱动击发杆130沿第一轴线移动,击发杆130另一端用于与执行件70的刀片73传动连接以带动刀片73沿第一轴线移动。
上述,击发螺母110用于接入并向击发螺杆120传递旋转的动力,是一种旋转传动部件;击发螺杆120将击发螺母110的旋转转化为直线移动,是一种动作转化部件;第一限位件限制击发螺杆120的转动,使得击发螺杆120相对击发螺母110能够移动不能转动,提升击发螺杆120移动的有效性,另外通过第一限位件以机械限位的方式限制移动转化件自转,且通过设置击发杆130,将移动传动机构100的传动路径上分出可转动的传动节,能够避免旋转传动机构200转动时对移动传动机构100形成影响,无需复杂的解耦操作。本实施例中,第一限位件与摆动传动机构300的摆动螺杆320是同一个部件,将多个功能部件集成在一个部件上,能够提升传组合传动装置60的结构紧凑性。
本实施例中,旋转传动机构200包括从动轮210、自转管220和基杆230,从动轮210、自转管220和基杆230之间相互转动固定连接,基杆230与执行件70转动固定连接。从动轮210用于与自转驱动机构20传动连接以接入旋转动力,自转管220和第二动件在从动轮210的带动下沿第一轴线转动,进而能够带动执行件70转动。
本实施例中,摆动传动机构300包括摆动螺母310、摆动螺杆320、摆动限位件330、摆动杆340和摆动件350。摆动螺母310用于与摆动驱动机构30传动连接并在摆动驱动机构30的驱动下以第一轴线为轴旋转,摆动限位件330与摆动螺杆320形成非回转的可滑动配合以限制摆动螺杆320以第一轴线为轴线转动,摆动螺杆320在摆动螺母310的驱动下沿第一轴线移动,由此变摆动螺母310的转动为摆动螺杆320的移动。摆动螺杆320与摆动杆340可转动连接,且摆动杆340与摆动件350传动配合并在摆动杆340的驱动下摆动,摆动件350与执行件70连接,从而在摆动件350摆动时能够联动执行件70摆动。
上述,摆动螺母310用于接入并向摆动螺杆320传递旋转的动力,是一种旋转传动部件;摆动螺杆320将摆动螺母310的旋转转化为直线移动,是一种动作转化部件;摆动限位件330限制摆动螺杆320的转动,使得摆动螺杆320相对摆动螺母310能够移动不能转动,提升摆动螺杆320移动的有效性,另外通过摆动限位件330以机械限位的方式限制移动转化件自转,且通过设置摆动杆340,将摆动传动机构300的传动路径上分出可转动的传动节,能够避免旋转传动机构200转动时对摆动传动机构300形成影响,无需复杂的解耦操作。
本实施例中,夹持传动机构400包括夹持螺母410、夹持螺杆420、夹持限位件430、夹持管440和牵拉件450。夹持螺母410用于与夹持驱动机构40传动连接并在夹持驱动机构40的驱动下以第一轴线为轴旋转,夹持限位件430与夹持螺杆420形成非回转的可滑动配合以限制夹持螺杆420以第一轴线为轴线转动,夹持螺杆420在夹持螺母410的驱动下沿第一轴线移动,由此变夹持螺母410的转动为夹持螺杆420的移动。夹持螺杆420与夹持管440可转动连接,并通过夹持管440与第一钳体71传动连接,牵拉件450与夹持管440可滑动配合,且牵拉件450用于与第二钳体72连接,当夹持螺母410驱动夹持管440相对牵拉件450移动时,第一钳体71相对第二钳体72转动,实现第一钳体71和第二钳体72的开合。
上述,夹持螺母410用于接入并向夹持螺杆420传递旋转的动力,是一种旋转传动部件;夹持螺杆420将夹持螺母410的旋转转化为直线移动,是一种动作转化部件;夹持限位件430限制夹持螺杆420的转动,使得夹持螺杆420相对夹持螺母410能够移动不能转动,提升夹持螺杆420移动的有效性,另外通过夹持限位件430以机械限位的方式限制移动转化件自转,且通过设置夹持管440,将夹持传动机构400的传动路径上分出可转动的传动节,能够避免旋转传动机构200转动时对夹持传动机构400形成影响,无需复杂的解耦操作。
上述,相互嵌套的轴、管之间的非回转滑动配合连接,可以通过键与键槽的方式形成,套管相互套接以后,使得对应的套管上的键槽相对应,自外管向内管中插入限位键,从而限制相互套接的管之间的相互转动,通过将内管与外管上的键槽中的至少一个设置为长于限位键即能够实现套管之间的相对移动,为了对限位件形成较好的固定效果,可以将一个键槽设置为与限位键长度相等,另一个键槽设置为较限位键长度长。
请一并参阅图11和图12,图11示出了本发明的实施例提供的支架的整体结构示意图;图12示出了图11的分解结构示意图。
支架50用于承载和安装手术器械1的部件,并且和机械臂连接以将整个手术器械1固定在机械臂上。在一些实施例中,支架50包括底座51、顶座52和第一连接板53和第二连接板54,顶座52和底座51大致平行间隔设置且通过第一连接板53和第二连接板54连接,例如第一连接板53和第二连接板54支撑在顶座52和底座51之间,支架50还包括中板55和支撑座56,中板55连接在顶座52上且与顶座52间隔设置,支撑座56固定在底座51上,支架50的各个部件之间可以通过螺丝连接、卡扣连接或者是焊接。
下文将结合具体的结构对本申请的手术器械1、组合传动装置60进行说明:
图13示出了本发明的实施例提供的手术器械的自转驱动机构的装配结构示意图;图14示出了图13的分解结构示意图;图15示出了本发明的实施例提供的手术器械的旋转传动机构的装配结构示意图;图16示出了图15的分解结构示意图。
图13-16示出了本实施例自转驱动机构20和旋转传动机构200的运动转化部分。其中,旋转传动机构200包括从动轮210和自转管220,自转管220可转动地连接在支架50上,从动轮210套设于自转管220之外,且与自转管220相固定,能够带动自转管220一同转动。自转驱动机构20为线轮传动机构,包括自转驱动盘21、第二传动轴22和主动轮23,自转驱动盘21用接入机械手旋转的动作,第二传动轴22将自转驱动盘21的动力传递至线轮,从动轮210同样为线轮,作为从动线轮,传送线24卷绕牵拉在两个线轮之间,由此实现自转驱动机构20对从动轮210旋转的驱动。
示例性地,击发驱动机构10及移动传动机构100的结构以及装配结构如下:
图17示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构的装配结构示意图;图18示出了图17的分解结构示意图。
如图17和图18所示,击发驱动盘11与第一驱动轴12使用螺丝固定连接;轴承13下表面与击发驱动盘11的轴承安装面贴合;第一驱动轴12由下部穿入2底座51,轴承13上表面与2底座51的轴承安装位台阶面贴合;第一齿轮轴14使用联轴器15与第一驱动轴12固定连接;顶座52由上部套入第一驱动轴12;轴承16由上部套入第一驱动轴12,下表面与顶座52的轴承安装孔台阶面平齐,上表面与安装在第一驱动轴12上的螺母17下表面贴合。
图19示出了本发明的实施例提供的手术器械的击发驱动机构的第一过渡齿轮的装配结构示意图;图20示出了图19的分解结构示意图。
如图19和图20所示,轴承18套入第一过渡齿轮19,轴承18下底面与第一过渡齿轮19轴承安装台阶面平齐;第一过渡齿轮19套入5定顶座52,下部轴承18上表面与顶座52轴承安装台阶孔台阶面平齐;上部轴承18由上部套入第一过渡齿轮19,其下表面与顶座52轴承安装孔台阶面平齐,上表面使用安装在第一过渡齿轮19上的卡簧191限位。
摆动限位件330固定安装在顶座52上,其上具有安装孔,安装孔与摆动螺杆320形成插接配合,且安装孔为非回转孔,自此摆动螺杆320与支架50形成转动固定;摆动螺杆320上设有滑动键槽,滑动键槽沿第一轴线延伸,击发螺杆120上设有固定键槽121,击发螺杆120与摆动螺杆320相互嵌套,固定键槽121与滑动键槽321相对,而后向固定键槽中121插入第一自转键140,且第一自转键140延伸至滑动键槽321中,由此摆动螺杆320限制击发螺杆120自转运动,但不妨碍击发螺杆120移动。
为了保证击发螺母110安装稳定性又不影响摆动螺杆320的安装,支架50还包括中板55,中板55连接在顶座52上且与顶座52间隔。第一过渡齿轮19与击发螺母110相啮合。击发螺母110通过轴承111安装在支架50上,具体安装在中板55上,轴承111安装在中板55的轴承槽内,其内侧面与中板55的轴承槽台阶面平齐,轴承111一个端侧面使用安装在击发螺母110上的卡簧112限位,轴承111的另一个端侧面与移动击发件的台阶面平齐;击发螺母110与击发螺杆120构成螺旋副,击发螺母110的旋转运动可转化为击发螺杆120的直线运动。
击发螺杆120与击发杆130形成可转动的挂钩连接,击发杆130之外套设有基杆230,击发杆130与基杆230形成键与键槽的配合,击发杆130之内穿设有摆动杆340,击发杆130与摆动杆340形成键与键槽的配合,击发杆130通过相对基杆230可滑动配合的刀头联动件150与刀片73连接,由此在驱动刀片73移动时,与相邻嵌套的摆动杆340之间能够相对滑动,直线传动解耦。
示例性地,自转驱动机构20和旋转传动机构200的装配以及传动结构如下:
请一并参阅图13-16,轴承22由上部套入自转驱动盘21,轴承25下表面与自转驱动盘21轴承安装面贴合;第二驱动轴22由上部插入自转驱动盘21摆动驱动盘31,使用螺丝与自转驱动盘21摆动驱动盘31固定为一体;将自转驱动盘21摆动驱动盘31安装入底座51,轴承25上表面与底座51轴承安装孔台阶面平齐;将主动轮23由上部套入第二驱动轴22,后使用压块与第二驱动轴22固定在一起;顶座52由上部套入第二驱动轴22;轴承26由上部套入第二驱动轴22,轴承26内圈下表面与第二驱动轴22台阶面平齐,轴承26外圈下表面与顶座52轴承安装孔台阶面贴合,轴承26上表面使用安装在第二驱动轴22的螺母27限位。
自转驱动盘21用于与机械臂连接,用于将机械臂动力转化为自转驱动盘21旋转运动;自转驱动盘21的旋转运动可转化为第二传动轴22的旋转运动;第二传动轴22旋转运动可转化为主动轮23的旋转运动。旋转传动机构200的从动轮210(从动线轮)、第二压块240、自转管220(呈管状)、轴承250构成自转体系,其组成的装配体安装在底座51上,自转管220能够沿着自身的轴线,即第一轴线旋转,无沿第一轴线的直线运动;主动轮23与从动轮210安装有传送线24,如钢丝,构成线轮传动结构,主动轮23转动时,致动自转管220旋转。
请参阅图4和图5,示出了夹持传动机构400致动及解除耦合系统,夹持管440与自转管220使用第一自转键260连接在一起,夹持管440可沿着自转管220的轴线方向直线运动,但不可相对自转管220沿着自转管220的轴线旋转运动,从而在自转管220自转时,夹持管440会跟随自转管220自转运动;夹持管440与夹持螺杆420之间使用圆环型台阶连接,夹持管440相对夹持螺杆420沿轴向方向无直线运动,但夹持管440相对夹持螺杆420轴线方向可进行旋转运动,从而在夹持管440自转时,夹持螺杆420不会跟随旋转,从而解除了旋转传动机构200与夹持传动机构400之间的运动耦合。
请参阅图4和图5,示出了本实施例旋转传动机构200和摆动传动机构300的运动解耦结构。自转管220与基杆230使用第一自转键260固定连接为一体,从而自转管220自转运动可传递给基杆230自转;基杆230与摆动杆340使用第二自转键270连接,摆动杆340只可沿基杆230轴线方向直线运动,不可沿着基杆230轴线方向转动,从而基杆230自转运动可带动摆动杆340自转运动;摆动杆340与摆动螺杆320使用圆柱形结构连接,摆动杆340与摆动螺杆320之间无相对摆动螺杆320的轴线直线运动,但摆动杆340可沿摆动螺杆320轴线旋转,从而解除了旋转传动机构200与摆动传动机构300之间的运动耦合。
请参阅图5,示出了本实施例旋转传动机构200和移动传动机构100的运动解耦结构。基杆230与击发杆130使用第二自转键270连接在一起,击发杆130仅可沿基杆230的轴线方向直线运动,不可沿基杆230的轴线旋转运动,从而基杆230自转运动可带动击发杆130跟随自转运动;击发杆130与击发螺杆120使用圆柱形结构连接,击发杆130与击发螺杆120之间无相对击发螺杆120的轴线直线运动,但击发杆130可沿击发螺杆120轴线旋转,从而解除了旋转传动机构200与击发运动系统移动传动机构100之间的运动耦合。
示例性地,摆动驱动机构30和摆动传动机构300的装配以及传动结构如下:
图21示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构的装配结构示意图;图22示出了图21的分解结构示意图。
请一并参阅图21和图22,轴承32由上部套入摆动驱动盘31,轴承32下表面与摆动驱动盘31轴承安装面贴合;第三驱动轴33由上部插入摆动驱动盘31夹持驱动盘41,使用螺丝固定连接;摆动驱动盘31由下部装入底座51,轴承32上表面与底座51轴承安装孔台阶面平齐;第三齿轮轴34与第三驱动轴33使用联轴器35固定在一起;顶座52由上部套入第三齿轮轴34;轴承36由上部套入第三齿轮轴34,轴承36内圈下表面与第三齿轮轴34轴承安装面贴合,轴承36外圈下表面与顶座52轴承安装孔台阶面贴合,轴承36上表面使用安装在第三齿轮轴34上的螺母37限位。
图23示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动驱动机构的第三过渡齿轮的装配结构示意图;图24示出了图23的分解结构示意图。
请一并参阅图23和图24,轴承38由上部套入第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39,轴承38下表面与第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39轴承安装台阶面贴合;顶座52由上部套入第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39;轴承38由上部套入第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39,轴承38内圈下表面与第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39轴承安装面贴合,轴承38外圈下表面与10顶座52轴承安装孔台阶面贴合,轴承38上表面使用安装在第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39上的卡簧391限位。
摆动螺母310与第三过渡齿轮第三过渡齿轮轴39上的齿轮啮合。摆动螺母310通过轴承311安装在顶座52上,摆动螺母310由右侧装入顶座52,轴承311由左侧装入顶座52,轴承311内圈左侧面与摆动螺母310的轴承安装面贴合,轴承311外圈左侧面与顶座52轴承安装孔台阶面贴合,轴承311内圈右侧面使用安装在摆动螺母310上的卡簧312限位,由此实现击发件在摆动驱动机构30的驱动下相对支架50旋转。摆动螺杆320具有非回转段和螺纹段,螺纹段插入至摆动螺母310中与之螺纹连接,非回转自摆动螺母310中伸出。摆动限位件330上设有与摆动螺杆320的非回转段相配合的滑槽,摆动限位件330与顶座52使用螺丝固定连接,从而实现摆动限位件330与顶座52的固定,进而实现对摆动螺杆320转动的限制,摆动限位件330带有凸台,可用于限制轴承311的外圈右侧面,从而完成轴承311的安装。本实施例中,摆动螺杆320与移动传动机构100的第一限位件为同一部件。
如图25所示,图25示出了本发明的实施例提供的手术器械的摆动传动机构的局部剖面结构示意图。
摆动螺杆320与摆动杆340形成可转动的挂钩连接,摆动传动机构300还包括连杆360、第一传动部370、第二传递件380和连接件390,摆动杆340通过连杆360与第一传动部370连接。第二传递件380与第一传动部370平行设置,第二传递件380的一端与摆动件350可转动连接,第二传递件380的另一端与第一传动部370通过连接件390连接且分别与连接件390转动连接,连接件390相对摆动件350设置。由此,第一传递件370、摆动件350、第二传递件380和连接件390相连接处均形成可转动连接,构成平行四边形结构,当连杆360带动第一传递件370向前移动时,摆动件350摆动,摆动件350一端前移,另一端后移第二传递件380向后移动带动连接件390一端前移,另一端后移。该摆动件350的传动结构相较于单轴传动机构,第一传递件370、摆动件350、第二传递件380和连接件390之间具有相互支撑的作用,具有更好的结构强度,有利于力的更好的传递。
上述,连杆360一端弯折形成插接键,摆动杆340上设有与插接键相对应的固定键槽,套设于摆动杆340之外的击发杆130上设有滑动键槽,套设于摆动杆340之外的基杆230上设有滑动键槽,连杆主体位于基杆230与外管460之间,由此实现了连杆的移动对基杆230和击发杆130无影响。
示例性地,夹持驱动机构40和夹持传动机构400的装配以及传动结构如下:
图26示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持驱动机构的装配结构示意图;图27示出了图26的分解结构示意图。
请一并参阅图26和图27,轴承42由上部套入夹持驱动盘41,轴承42下表面与夹持驱动盘41轴承安装面贴合;第四驱动轴43由上部插入夹持驱动盘41,使用螺丝固定连接;夹持驱动盘41由下部装入底座51,轴承42上表面与底座51轴承安装孔台阶面平齐;第四齿轮轴44由上部套入第四驱动轴43,使用压块与第四驱动轴43固定在一起;顶座52由上部套入第四驱动轴43;轴承45由上部套入第四驱动轴43,轴承45内圈下表面与第四驱动轴43轴承安装面贴合,轴承45外圈下表面与10顶座52轴承安装孔台阶面贴合,轴承45上表面使用安装在第四驱动轴43上的螺母46限位。
如图28所示,图28示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持传动机构的剖面结构示意图。支架50还包括支撑座56,支撑座56呈筒状,其底面与底座51通过螺丝连接,顶面开口,夹持限位件430由上部装入支撑座56,使用螺丝固定连接在一起。夹持管440由侧面通过挂钩装入夹持螺杆420以形成可转动连接。夹持螺杆420由上部旋入夹持螺母410,夹持螺母410与第四齿轮轴44相啮合;轴承411由下部套入夹持螺母410,轴承411上表面与夹持螺母410轴承安装面贴合,轴承411下表面使用安装在夹持螺母410上的卡簧412限位;夹持螺母410由上部穿入支撑座56,轴承411外圈下表面与支撑座56的轴承安装面贴合;限位销钉由两侧穿入支撑座56,限位销钉圆柱面与轴承411外圈上表面贴合,用于限制轴承411向上运动。
夹持限位件430使用螺丝固定安装在支撑座56上,支撑座56固定安装在底座51上,从而使得夹持限位件430相对底座51固定。夹持螺杆420由上部套入夹持限位件430,如图X所示夹持限位件430的限位部431,为设于其装夹部432之上的圆柱特征,圆柱特征与夹持螺杆420的圆孔特征配合,从而限制夹持螺杆420相对夹持限位件430旋转运动。
支架50还包括盖板57,基杆230端部具有台阶,基杆230通过轴承231与盖板固定,轴承231的外圈与盖板57固定,内圈与基杆230固定,基杆230自上部插入至轴承231中,且端部的凸台与轴承231的端面抵接,在轴承231的底部通过卡簧232限位实现基杆230在盖板57的固定,盖板57通过螺丝连接在夹持螺母410上,由此实现基杆230相对支架50在第一轴线移动的方向上固定,基杆230与夹持螺母410形成可转动连接。
图29示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持传动机构与执行件连接的分解结构示意图;图30示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的分解结构示意图。
如图29和图30所示,牵拉件450通过基杆230与支架50连接,牵拉件450一端与基杆230通过挂钩形成可转动连接,牵拉件450另一端与执行件70的第二钳体72连接。夹持螺杆420通过夹持管440延伸至支架50之外,夹持管440与外管460通过夹持键固定,外管460与第一钳体71传动连接。第二钳体72上形成有弧形滑槽721,第一钳体71上形成有与弧形滑槽721滑动配合的滑块711,外管460带动第一钳体71移动时,第一钳体71沿弧形滑槽721滑动,弧形滑槽721的导向作用使得第一钳体71的朝向发生变化,进而向第二钳体72靠拢或者打开。
本实施例中,组合传动装置60位于支架50的中部,击发驱动机构10、自转驱动机构20、摆动驱动机构30和夹持驱动机构40位于组合传动装置60的四周。需要说明的是,组合传动装置60位于支架50的中部并非为绝对的中部,而是相对驱动机构更靠近支架50的中部,或者位于四个传动机构所围合出的边界之中,四个传动机构环绕组合传动装置60设置,如此,各个驱动机构的排布更加合理,有效地避免了各个驱动机构与组合传动装置60的运动传递的干涉。
本实施例中,击发驱动机构10采用齿轮传动的驱动结构,自转驱动机构20采用线轮传动的驱动结构;摆动驱动机构30采用齿轮传动的驱动结构;夹持驱动机构40采用齿轮传动的驱动结构;通过齿轮传动和线轮传动实现传动结构的合理排布,手术器械1的结构更加紧凑。
以下对本实施例的组合传动装置的各个套管结构之间的传动耦合以及解除耦合的具体结构进行示例性的说明。
图30-34示出了本发明的实施例提供的组合传动装置的分解以及局部分解结构示意图。
如图30-34所示,本组合传动装置60整体呈杆状,各个传动机构同轴嵌套设置,且同一传动机构的击发件与转化件相邻嵌套以形成传动配合。例如,击发螺母110、击发螺杆120、从动轮210与自转管220相互嵌套设置,且击发螺母110与击发螺杆120相邻嵌套,从动轮210与自转管220相邻嵌套。
具体嵌套关系如下,摆动螺杆320为螺杆位于组合传动装置60的套管结构的最内侧,其端部与支架50的顶座52上的摆动限位件330形成非回转配合,其外部靠近顶座52一段套设有摆动螺母310,摆动螺母310可转动地连接在顶座52上;摆动螺母310与之形成螺纹配合,摆动螺母310在转动时驱动摆动螺杆320移动;摆动螺杆320的远离顶座52的一端与摆动杆340通过挂钩结构形成可转动连接;摆动螺杆320外套设有击发螺杆120,击发螺杆120与摆动螺杆320通过第三自转键140形成滑动配合;击发螺杆120上设有第一固定键槽121,摆动螺杆320上设有第二滑动键槽321,第三自转键140固定在第一固定键槽121中并插入至第二滑动键槽321中,由此实现了击发螺杆120与摆动螺杆320的非回转可滑动配合;摆动螺杆320作为击发螺杆120的限位部件,防止击发螺杆120转动。
击发螺杆120外螺纹连接有击发螺母110,击发螺母110可转动地连接在支架50的中板55上,击发螺母110转动时,击发螺杆120能够沿第一轴线移动;击发螺杆120远离中板的一端与击发杆130通过挂钩形成可转动连接,击发杆130套设于摆动杆340之外,击发杆130上设有固定键槽131,摆动杆340上设有滑动键槽341,第三滑动键槽341中插入第二自转键270,第二自转键270伸入至第三滑动键槽341中,从而实现了击发杆130和摆动杆340之间的非回转滑动配合,由此移动传动机构100与摆动传动机构300之间实现了移动方向的解耦,能够独立移动。
击发螺母110外套设有基杆230,基杆230可转动但不可移动的连接在支撑座56上,基杆230上设有第一滑动键槽233,第二自转键270插入至第一滑动键槽233中实现基杆230与击发杆130、摆动杆340的可滑动非回转连接。
基杆230外套设有夹持螺杆420,夹持螺杆420外套设有夹持螺母410,夹持传动机构400的夹持限位件430固定在支撑座56上,夹持螺母410可转动地连接在支撑座56上,夹持螺杆420与夹持限位件430形成可滑动配合,由此在夹持螺母410的驱动下,夹持螺杆420相对支架50能够沿第一轴线移动,夹持螺杆420通过挂钩可转动地连接有夹持管440,夹持管440上设有第四滑动键槽441,基杆230上设有第三固定键槽234,第一自转键260插入至第三固定键槽234和第四滑动键槽441中,使得夹持管440与基杆230形成非回转的可滑动连接。
夹持管440外套设有自转管220,自转管220上设有滑槽221,第一自转键260插入至滑槽221中,从而与基杆230固定,与夹持管440形成非回转的可滑动连接。夹持管440外还套设有外管460,外管460上设有第五固定键槽461,夹持管440上设有第四固定键槽442,夹持键470配合在第五固定键槽461和第四固定键槽442中,从而使得外管460与夹持管440的固定。
上述,本实施例的组合传动装置60驱动执行件70进行移动、转动、摆动和开合的传动过程如下:
移动传动机构100的击发螺母110在转动时,驱动击发螺杆120沿第一轴线移动,击发螺杆120与摆动螺杆320形成非回转滑动配合,击发螺杆120与击发杆130可转动连接,击发杆130与基杆230、摆动杆340形成非回转滑动配合,击发螺杆120通过击发杆130带动执行件70的刀片73移动;
旋转传动机构200的从动轮210在转动时,带动自转管220、基杆230、外管460、击发杆130、摆动杆340和夹持管440以第一轴线为轴转动,外管460与执行件70连接,带动执行件70整体转动;
摆动传动机构300的摆动螺母310在转动时,驱动摆动螺杆320沿第一轴线移动,摆动螺杆320与击发螺杆120形成非回转滑动配合,摆动螺杆320与摆动杆340可转动连接;摆动杆340与击发杆130、基杆230形成非回转滑动配合,摆动螺杆320通过摆动杆340、连杆360、第一传递件370驱动摆动件350摆动,摆动件350与执行件70连接,带动执行件70整体摆动;夹持传动机构400的夹持螺母410在转动时,驱动夹持螺杆420沿第一轴线移动,夹持螺杆420与夹持管440可转动连接;夹持管440分别与基杆230、自转管220形成非回转滑动连接,夹持管440与外管460固定连接,基杆230与牵拉件450可转动连接,外管460与第一钳体71连接,牵拉件450与第二钳体72连接,外管460相对牵拉件450移动时,能够联动第一钳体71相对第二钳体72转动,实现执行件70的开合。
在其他的实施方式中,手术器械1000包括用于执行手术的执行件70,还包括驱动盘、传动机构、自转管220和夹持管440。所述驱动盘可以为上述的自转驱动盘21,也可以为一个总的驱动盘,可以提供给多项运动的总驱动力。所述驱动盘用于与一机器人的机械臂连接,并接收转化机械臂的动力为旋转驱动力,传动机构包括主动轮23和从动轮210,主动轮23与驱动盘连接,从动轮210与主动轮23传动连接,从动轮210为管状;自转管220套接入从动轮210并随从动轮210一起转动,自转管220开设有滑槽221;夹持管440通过第一自转键260连接至滑槽221,以在自转管220自转时跟随自转管220自转,第一自转键260可沿滑槽221滑动以使夹持管440相对自转管220沿轴向运动,执行件70包括钳头,夹持管440沿轴向运动时驱动执行件70的钳头执行夹持动作。上述,通过将自转管220与夹持管440设置为能够相互滑动,能够使得夹持管440在移动时不影响自专管220或者不受自转管220影响,自转管220与夹持管440通过键与键槽的配合能够传递转动,继而能够在自转管220转动时带动夹持管以及执行件70一同转动。
上述传动机构为钢丝轮传动机构,主动轮23为主动钢丝轮,从动轮210为从动钢丝轮,主动钢丝轮与驱动盘连接,从动钢丝轮与主动钢丝轮通过钢丝传动连接。
手术器械1000还包括一外管460,外管460与夹持管440通过夹持键470固定连接以随夹持管440自转和轴向运动,外管460沿轴向伸出时,执行件70收缩入外管460以夹持闭合,外管460沿轴向缩回时,执行件70露出外管460以放开夹持动作。
手术器械还包括一螺纹组件,螺纹组件包括接收驱动盘的旋转驱动力的夹持螺母410,和与夹持螺母410螺纹连接的夹持螺杆420,夹持螺杆420在夹持螺母410的驱动下沿螺杆轴向运动,夹持螺杆420与夹持管440连接以带动夹持管440沿轴向运动。
进一步地,夹持螺杆420与夹持管440通过一夹持限位件430的圆环形结构连接,夹持管440与夹持螺杆420通过夹持限位件430的圆环形结构隔离,夹持管440在夹持限位件430的圆环形结构内旋转,夹持螺杆420的外部进一步与夹持限位件430的圆环形结构上的两根限位柱连接,以限制所述夹持螺杆420跟随夹持管440转动。夹持螺母410与一齿轮固定连接,齿轮接收驱动盘的旋转驱动力而带动夹持螺母410旋转。该夹持限位件430的圆环形结构使夹持管440的旋转不会影响夹持螺杆420。
手术器械1000还包括基杆230和摆动杆340,基杆230与自转管220通过第一自转键260连接,以使基杆230跟随自转管220自转,基杆230与摆动杆340通过第二自转键270连接,以使摆动杆340跟随基杆230自转,摆动杆340用于驱动执行件70摆动。
进一步地,摆动杆340的一端通过一圆柱形结构与一摆动螺杆320连接,以使摆动杆340在自转时可绕摆动螺杆320旋转,摆动杆340的另一端与一平行四边形摆动件(前文中提及的平行四边形结构)连接,摆动螺杆320与摆动螺母310螺纹连接,摆动螺母310接收驱动盘的旋转驱动力而旋转,摆动螺杆320在摆动螺母310驱动下沿轴向移动以推动摆动杆340沿轴向移动,平行四边形摆动件连接执行件70,摆动杆340沿轴向移动时带动所述平行四边形摆动件摆动以带动执行件70摆动。
手术器械1000还包括击发杆130和击发螺杆120,击发杆130与基杆230通过第二自转键270连接,以在基杆230自转时跟随基杆230自转,击发杆130与击发螺杆120通过一圆柱形结构连接,以使击发杆130自转时可相对击发螺杆120旋转,击发螺杆120与一击发螺母110螺纹连接,击发螺母110接收驱动盘的旋转驱动力而旋转,击发螺杆120在击发螺母110驱动下沿轴向移动以推动击发杆130沿轴向移动,执行件70包括设在钳头内的刀片73,击发杆130推动刀片73运动。
本手术器械的传动结构呈套管状设置,摆动杆340位于击发杆130内部,击发杆130位于基杆230内部。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种手术器械,其包括用于执行手术的执行件,其特征在于,其包括:
驱动盘,所述驱动盘用于与一机器人的机械臂连接,并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力;
传动机构,所述传动机构包括主动轮和从动轮,所述主动轮与所述驱动盘连接,所述从动轮与所述主动轮传动连接,所述从动轮为管状;
自转管,所述自转管套接入所述从动轮并随所述从动轮一起转动,所述自转管开设有滑槽;
夹持管,所述夹持管通过第一自转键连接至所述滑槽,以在所述自转管自转时跟随所述自转管自转,所述第一自转键可沿所述滑槽滑动以使所述夹持管相对所述自转管沿轴向运动,所述执行件包括钳头,所述夹持管沿轴向运动时驱动所述执行件的钳头执行夹持动作。
2.根据权利要求1所述的手术器械,其特征在于:还包括一外管,所述外管与所述夹持管通过夹持键固定连接以随所述夹持管自转和轴向运动,所述外管沿轴向伸出时,所述执行件收缩入所述外管以夹持闭合,所述外管沿轴向缩回时,所述执行件露出所述外管以放开所述夹持动作。
3.根据权利要求1所述的手术器械,其特征在于:还包括一螺纹组件,所述螺纹组件包括接收所述驱动盘的旋转驱动力的夹持螺母,和与所述夹持螺母螺纹连接的夹持螺杆,所述夹持螺杆在所述夹持螺母的驱动下沿螺杆轴向运动,所述夹持螺杆与所述夹持管连接以带动所述夹持管沿轴向运动。
4.根据权利要求3所述的手术器械,其特征在于:所述夹持螺杆与所述夹持管通过一圆环形结构连接,所述夹持管与所述夹持螺杆通过所述圆环形结构隔离,所述夹持管在所述圆环形结构内旋转,所述夹持螺杆的外部进一步与两根限位柱连接,以限制所述夹持螺杆跟随所述夹持管转动。
5.根据权利要求3所述的手术器械,其特征在于:所述夹持螺母与一齿轮固定连接,所述齿轮接收所述驱动盘的旋转驱动力而带动所述夹持螺母旋转。
6.根据权利要求1所述的手术器械,其特征在于:还包括基杆和摆动杆,所述基杆与所述自转管通过所述第一自转键连接,以使所述基杆跟随所述自转管自转,所述基杆与所述摆动杆通过第二自转键连接,以使所述摆动杆跟随所述基杆自转,所述摆动杆用于驱动所述执行件摆动。
7.根据权利要求6所述的手术器械,其特征在于:所述摆动杆的一端通过一圆柱形结构与一摆动螺杆连接,以使所述摆动杆在自转时可绕所述摆动螺杆旋转,所述摆动杆的另一端与一平行四边形摆动件连接,所述摆动螺杆与一驱动螺母螺纹连接,所述驱动螺母接收所述驱动盘的旋转驱动力而旋转,所述摆动螺杆在所述驱动螺母驱动下沿轴向移动以推动所述摆动杆沿轴向移动,所述平行四边形摆动件连接所述执行件,所述摆动杆沿轴向移动时带动所述平行四边形摆动件摆动以带动所述执行件摆动。
8.根据权利要求6所述的手术器械,其特征在于:还包括击发杆和击发螺杆,所述击发杆与所述基杆通过第二自转键连接,以在所述基杆自转时跟随所述基杆自转,所述击发杆与所述击发螺杆通过一圆柱形结构连接,以使所述击发杆自转时可相对所述击发螺杆旋转,所述击发螺杆与一击发螺母螺纹连接,所述击发螺母接收所述驱动盘的旋转驱动力而旋转,所述击发螺杆在所述击发螺母驱动下沿轴向移动以推动所述击发杆沿轴向移动,所述执行件包括设在钳头内的刀片,所述击发杆推动所述刀片运动。
9.根据权利要求1所述的手术器械,其特征在于:所述传动机构为钢丝轮传动机构,所述主动轮为主动钢丝轮,所述从动轮为从动钢丝轮,所述主动钢丝轮与所述驱动盘连接,所述从动钢丝轮与所述主动钢丝轮通过钢丝传动连接。
10.根据权利要求8所述的手术器械,其特征在于:所述摆动杆位于所述击发杆内部,所述击发杆位于所述基杆内部。
11.一种手术机器人,其包括主操作设备和从操作设备,其特征在于:所述从操作设备包括权利要求1至10中任一项所述的手术器械。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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