CN116269810A - 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器 - Google Patents

带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器 Download PDF

Info

Publication number
CN116269810A
CN116269810A CN202310162435.5A CN202310162435A CN116269810A CN 116269810 A CN116269810 A CN 116269810A CN 202310162435 A CN202310162435 A CN 202310162435A CN 116269810 A CN116269810 A CN 116269810A
Authority
CN
China
Prior art keywords
master
linkage shaft
shaft
force feedback
plate
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.)
Granted
Application number
CN202310162435.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116269810B (zh
Inventor
宗俊杰
郭英爱
张春
马维敏
杨斯钦
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.)
Beijing Lianwei Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Lianwei 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 Beijing Lianwei Medical Technology Co ltd filed Critical Beijing Lianwei Medical Technology Co ltd
Priority to CN202310162435.5A priority Critical patent/CN116269810B/zh
Publication of CN116269810A publication Critical patent/CN116269810A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116269810B publication Critical patent/CN116269810B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30—Surgical robots
    • A61B34/37—Master-slave robots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/76—Manipulators having means for providing feel, e.g. force or tactile feedback
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/00736—Instruments for removal of intra-ocular material or intra-ocular injection, e.g. cataract instruments
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本公开提供了一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，涉及手术器械技术领域，包括第一操作结构，第一操作结构包括第一定子外壳、第一联动轴第一联动轴用于相对于安装盘绕第一轴线转动；第二操作结构，第二操作结构包括第二定子外壳、第二联动轴和安装板，第二联动轴用于相对于安装板绕第二轴线转动；末端握把，末端握把用于沿进给组件所限定的第一方向做直线运动，末端握把用于相对于直线导轨绕第三轴线转动，第一操作结构、第二操作结构和末端操作结构之间，结构紧凑，缩小整体尺寸，便于工作人员的转移。

Description

带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器
技术领域
本公开涉及手术器械技术领域，尤其是涉及一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器。
背景技术
视网膜静脉阻塞会导致眼睛部分甚至完全失明。受此疾病的患者约有1640万人。视网膜静脉插管是一种治疗视网膜静脉阻塞的有效方法。手术中，外科医生将通过在眼中形成的小切口将针头插入阻塞的视网膜静脉，然后注射足够剂量的溶解药物。目标血管的厚度在30μm至400μm之间，所以这种手术对精度的要求十分高，需要借助机器人来辅助。眼科显微手术操作起来比传统的开放手术困难许多，因为手术器械通常比较细长，没有直观的力反馈，且手术空间极其有限。而且医生的生理性颤抖会导致操作精度的下降。从而增加意外发生的风险。机器人辅助微创手术则可以弥补这些缺点。主从式手术机器人能滤除医生的手部颤抖，放大力反馈，给医生提供直观的工作环境从而提高手术的成功率，使手术更安全，更有效。
目前，已有的主操作器多是通用型产品，工作空间、运动方式等与手术的要求存在差异，且体积较大，不利于工作人员的转移，不利于有推广使用。
发明内容
本公开提供了一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，以解决发明人认识到现有的主操作器体积较大，不利于工作人员的转移，不利于有推广使用技术问题。
本公开提供了一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，包括：
第一操作结构，所述第一操作结构包括第一定子外壳、第一联动轴，所述第一联动轴设置于所述第一定子外壳内，所述第一定子外壳的外表面连接有安装盘，所述第一联动轴用于相对于所述安装盘绕第一轴线转动；
第二操作结构，所述第二操作结构包括第二定子外壳、第二联动轴和安装板，所述安装板设置于所述第二定子外壳的外表面，所述第二联动轴设置于所述第二定子外壳内，所述第一联动轴的一端与所述安装板的表面相连接，所述第二联动轴用于相对于所述安装板绕第二轴线转动；
末端操作结构，所述末端操作结构包括进给组件、直线导轨和转动组件，所述进给组件和所述转动组件均安装于所述直线导轨上，所述第二联动轴的一端与所述直线导轨的一侧相连接；
末端握把，所述末端握把与所述末端操作结构相连接，所述末端握把用于沿进给组件所限定的第一方向做直线运动，所述末端握把用于相对于所述直线导轨绕第三轴线转动，所述第三轴线与所述末端握把的轴线相平行。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一定子外壳内设置有第一无框电机定子，所述第一无框电机定子内设置有第一无框电机转子，所述第一无框电机转子与所述第一联动轴的表面相连接，所述第一联动轴的表面设置有第一定位轴套，所述第一定子外壳内且位于所述第一联动轴的表面设置有第一轴承，所述第一联动的表面且位于所述第一定子外壳内设置有第一垫片和第一螺母，所述第一垫片和所述第一螺母相抵接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二定子外壳内设置有第二无框电机定子，所述第二无框电机定子内设置有第二无框电机转子，所述第二无框电机转子与所述第二联动轴的表面相连接，所述第二联动轴的表面设置有第二定位轴套，所述第二定子外壳内且位于所述第二联动轴的表面设置有第二轴承，所述第二联动的表面且位于所述第二定子外壳内设置有第二垫片和第二螺母，所述第二垫片和所述第二螺母相抵接。
在上述任一技术方案中，进一步地，还包括驱动装置，所述驱动装置的数量为两个，两个所述驱动装置分别设置于所述第一联动轴和所述第二联动轴的另一端。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述进给组件包括安装架，所述安装架设置于所述直线导轨的表面，所述安装架上设置有第一输出装置，所述安装架上活动连接有第一转轮，所述第一转轮的数量为两个，且两个所述第一转轮处于同一轴线，两个所述第一转轮的表面均抵接有第一传动带，所述第一输出装置与其中一个所述第一转轮相连接，所述安装架上设置有限位结构，所述限位结构上连接有随动夹板，所述随动夹板可拆卸连接于所述第一转轮上，所述随动夹板上设置有连接板，所述连接板的另一端延伸至直线导轨的内腔设置有限位轴承，所述限位轴承上连接有滚轮花键轴，所述滚轮花键轴的一端延伸至直线导轨的外部与所述末端握把的一端相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述转动组件包括第二输出装置、第二转轮和第二传动带，所述第二转轮的数量为两个，两个所述第二转轮的表面与所述第二传动带的表面相抵接，所述第二输出装置与其中一个所述第二转轮相连接，所述直线导轨上且位于所述滚轮花键轴的表面活动连接有滚珠花键法兰，其中一个所述第二转轮与所述滚珠花键法兰相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述限位结构包括限位板和滑板，所述限位板安装于所述安装架上，所述限位板的内部开设有滑槽，所述滑板与所述滑槽滑动连接，所述滑板的表面与所述随动夹板的表面相连接。
在上述任一技术方案中，进一步地，还包括支撑板，所述支撑板的数量为两个，两个所述支撑板对称设置于所述安装盘两侧。
在上述任一技术方案中，进一步地，两个所述支撑板上可拆卸连接有放置板，所述放置板上设置有霍尔操作杆。
在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一转轮和所述第二转轮可采用同步轮或齿轮结构。
本公开的有益效果主要在于：
1、第一操作结构、第二操作结构和末端操作结构之间，结构紧凑，缩小整体尺寸，便于工作人员的转移。
2、现有的主操作器的操作空间与从执行器相比为1：1。本公开的运动空间与从执行器相比为2：1，增大了运动范围，从而提高了分辨率，使医生的操作更为精确。
3、相较于现有的主操作器，传动少，因此精度高，对加工装配精度要求较低。
4、带有力反馈功能，能将手术过程中与眼组织的接触力反馈给用户。
应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，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为本公开实施例的主操作器结构示意图；
图2为本公开实施例的第一操作结构结构示意图(剖视图)；
图3为本公开实施例中第二操作结构结构示意图(剖视图)；
图4为本公开实施例中末端操作结构结构示意图一；
图5为本公开实施例中末端操作结构结构示意图二；
图6为本公开实施例中直线导轨结构示意图(剖视图)；
图7为本公开实施例中限位板结构示意图。
图标：
100-第一定子外壳；101-第一联动轴；102-第一无框电机定子；103-第一无框电机转子；104-第一定位轴套；105-第一轴承；106-第一垫片；107-第一螺母；第二定子外壳200-第二定子外壳；201-第二联动轴；202-第二无框电机定子；203-第二无框电机转子；204-第二定位轴套；205-第二轴承；206-第二垫片；207-第二螺母；300-直线导轨；301-安装架；302-第一输出装置；303-第一转轮；304-第一传动带；305-随动夹板；306-连接板；307-限位轴承；308-滚轮花键轴；309-第二输出装置；310-第二转轮；311-第二传动带；312-滚珠花键法兰；313-限位板；314-滑板；400-末端握把；500-驱动装置；600-安装盘；601-安装板；602-支撑板；603-放置板；604-霍尔操作杆。
具体实施方式
下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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公开和简化描述，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公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3、图4和图5，在一个或多个实施例中提供了一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，包括：第一操作结构，第一操作结构包括第一定子外壳100、第一联动轴101，第一联动轴101设置于第一定子外壳100内，第一定子外壳100的外表面连接有安装盘600，第一联动轴101用于相对于安装盘600绕第一轴线转动；第二操作结构，第二操作结构包括第二定子外壳第二定子外壳200、第二联动轴201和安装板601，安装板601设置于第二定子外壳第二定子外壳200的外表面，第二联动轴201设置于第二定子外壳第二定子外壳200内，第一联动轴101的一端与安装板601的表面相连接，第二联动轴201用于相对于安装板601绕第二轴线转动；末端操作结构，末端操作结构包括进给组件、直线导轨300和转动组件，进给组件和转动组件均安装于直线导轨300上，第二联动轴201的一端与直线导轨300的一侧相连接；末端握把400，末端握把400与所述末端操作结构相连接，末端握把400用于沿进给组件所限定的第一方向做直线运动，末端握把400用于相对于直线导轨300绕第三轴线转动，第三轴线与末端握把400的轴线相平行。
在本实施例中，主从式眼内手术机器人主操作器将第一操作结构、第二操作结构和末端操作结构相组合后，能够实现绕第一轴线的转动、绕第二轴线的转动、沿第一方向的直线运动以及绕第三轴线的转动，从而实现末端操作部的四个自由度的运动；主操作器的结构相对紧凑，有利于减小整体的占用空间，并且结构相对简洁；与其它的传动复杂的主操作器相比，本公开的提供的主操作器，传动相对较少，从而有利于提高精度，既而对加工装配精度要求较低；与其它主操作器的操作空间与从执行器相比为1:1相比较，本公开的主操作器的运动空间与从执行器相比为2:1，也就是说，主操作器的运动空间范围是从执行器的运动空间范围的2倍，因此本公开增大了主操作器的运动范围，从而提高了分辨率，使医生的操作更为精准。
请参阅图1和图2，在一些实施例中，第一操作结构，第一操作结构包括第一定子外壳100、第一联动轴101，第一联动轴101设置于第一定子外壳100内，第一定子外壳100的外表面连接有安装盘600，第一联动轴101用于相对于安装盘600绕第一轴线转动，第一定子外壳100内设置有第一无框电机定子102，第一无框电机定子102内设置有第一无框电机转子103，第一无框电机转子103与第一联动轴101的表面相连接，第一联动轴101的表面设置有第一定位轴套104，第一定子外壳100内且位于第一联动轴101的表面设置有第一轴承105，第一联动的表面且位于第一定子外壳100内设置有第一垫片106和第一螺母107，第一垫片106和第一螺母107相抵接，还包括驱动装置500，驱动装置500设置于第一联动轴101和第二联动轴201的另一端。
在本实施例中，通过驱动装置500带动第一联动轴101转动，进而通过安装板601带动第二操作结构以及末端操作结构进行角度调节，从而实现第一轴线的转动，而驱动装置500采用旋转编码器或带有编码器功能的电机，驱动装置500可记录无框电机转子在无框电机定子中的位移，从而驱动装置500可以记录旋转角度，同时兼具力反馈的功能，其中第一角接触球轴承的设置可对联动轴起到有效的支撑效果，通过第一定位轴套104来确定第一无框电机转子103在第一无框电机定子102中的轴线位置，使得驱动装置500的记录更加精确，第一垫片106和第一螺母107的设置用于固定第一无框电机转子103在第一无框电机定子102中的轴向位置。
请参阅图1和图3，在一些实施例中，第二操作结构，第二操作结构包括第二定子外壳200、第二联动轴201和安装板601，第二联动轴201设置于第二定子外壳200内，第一联动轴101的一端与安装板601的表面相连接，第二联动轴201用于相对于安装板601绕第二轴线转动，第二定子外壳200内设置有第二无框电机定子202，第二无框电机定子202内设置有第二无框电机转子203，第二无框电机转子203与第二联动轴201的表面相连接，第二联动轴201的表面设置有第二定位轴套204，第二定子外壳200内且位于第二联动轴201的表面设置有第二轴承205，第二联动的表面且位于第二定子外壳200内设置有第二垫片206和第二螺母207，第二垫片206和第二螺母207相抵接，还包括驱动装置500，驱动装置500设置于第一联动轴101和第二联动轴201的另一端。
在本实施例中，通过驱动装置500带动第二联动轴201进行转动，可直接带动直线导轨300发生角度调节，由于末端操作结构主体为直线导轨300，相关结构均安装在直线导轨300上，当直线导轨300发生角度调节时，可令末端操作结构实现角度调节，从而实现第二轴线的转动，而驱动装置500采用旋转编码器或带有编码器功能的电机，驱动装置500可记录无框电机转子在无框电机定子中的位移，从而驱动装置500可以记录旋转角度，同时兼具力反馈的功能，其中第二角接触球轴承的设置可对联动轴起到有效的支撑效果，通过第二定位轴套204来确定第二无框电机转子203在第二无框电机定子202中的轴线位置，使得驱动装置500的记录更加精确，第一垫片106和第一螺母107的设置用于固定第一无框电机转子103在第一无框电机定子102中的轴向位置，第一操作结构和第二操作结构结构相同，但第二操作结构较第一操作结构尺寸小。
请参阅图1、图4、图5和图6，在一些实施例中，第二操作结构，末端操作结构，末端操作结构包括进给组件、直线导轨300和转动组件，进给组件和转动组件均安装于直线导轨300上，第二联动轴201的一端与直线导轨300的一侧相连接，进给组件包括安装架301，安装架301设置于直线导轨300的表面，安装架301上设置有第一输出装置302，安装架301上活动连接有第一转轮303，第一转轮303的数量为两个，且两个第一转轮303处于同一轴线，两个第一转轮303的表面均抵接有第一传动带304，第一输出装置302与其中一个第一转轮303相连接，安装架301上设置有限位结构，限位结构上连接有随动夹板305，随动夹板305可拆卸连接于第一转轮303上，随动夹板305上设置有连接板306，连接板306的另一端延伸至直线导轨300的内腔设置有限位轴承307，限位轴承307上连接有滚轮花键轴308，滚轮花键轴308的一端延伸至直线导轨300的外部与末端握把400的一端相连接，转动组件包括第二输出装置309、第二转轮310和第二传动带311，第二转轮310的数量为两个，两个第二转轮310的表面与第二传动带311的表面相抵接，第二输出装置309与其中一个第二转轮310相连接，直线导轨300上且位于滚轮花键轴308的表面活动连接有滚珠花键法兰312，其中一个第二转轮310与滚珠花键法兰312相连接，第一转轮303和第二转轮310可采用同步轮或齿轮结构。
在本实施例中，当需要进行第一方向做直线运动时，启动第一输出装置302令其连接的第一转轮303进行转动，第一转轮303的传动从而令第一传动带304发生运动，由于两个第一转轮303为轴线方向设置，从而当第一传动带304运动过程中会带动随动夹板305发生高度变化，随动夹板305会通过滚轮花键轴308带动末端握把400进行高度变化；当需要进行第三轴线运动时，启动第二输出装置309令其连接的第二转轮310发生转动，通过第二传动带311的传动作用使得另一个第二转轮310发生转动，该第二转轮310转动过程中会通过带动滚轮花键轴308带动末端握把400进行转动，从而完成第三轴线的转动；由于滚轮花键轴308呈花瓣状，滚珠花键法兰312以及其中一个第二转轮310与滚轮花键轴308形状尺寸匹配，由于都呈同一轴线，因此高度变化不受影响，而当需要转动是，第二转轮310的转动会带动滚珠花键法兰312也随之转动，而滚珠花键法兰312在转动过程中会带动滚轮花键轴308转动，从而达到带动末端握把400转动的效果，滚珠花键法兰312与直线导轨300的连接为活动连接，而滚珠花键法兰312与其中一个第二转轮310之间的连接采用固定连接，因此滚珠花键轴既能在滚珠花键法兰312里平移，又能驱动滚珠花键法兰312的旋转，通过滚珠花键轴和滚珠花键法兰312同时实现第一方向的直线运动和第三轴线的转动；当第一转轮303和第二转轮310采用同步轮时，相对应的第一传动带304和第二传动带311采用同步带结构，而当第一转轮303和第二转轮310齿轮时，相对应的第一传动带304和第二传动带311采用齿条结构，本公开中针对第一转轮303和第一转动带之间以及第二转轮310和第二转动带之间的传动结构包括但不限于提到的两种结构，本公开中优先采用同步轮、同步带结构，第一输出装置302和第二输出装置309同样可采用带有编码器功能的电机或旋转编码器，从而可对第三轴线的转动角度进行记录。
请参阅图1，在一些实施例中，还包括支撑板602，支撑板602的数量为两个，两个支撑板602对称设置于安装盘600两侧，两个支撑板602上可拆卸连接有放置板603，放置板603上设置有霍尔操作杆604。
在本实施例中，支撑板602可对整体设备起到有效的支撑效果，相对应之间实现可拆卸连接，可拆卸连接采用结构可采用螺钉、螺栓或铆钉等结构。
请参阅图5和图7，在一些实施例中，限位结构包括限位板313和滑板314，限位板313安装于安装架301上，限位板313的内部开设有滑槽，滑板314与滑槽滑动连接，滑板314的表面与随动夹板305的表面相连接。
在本实施例中，当随动夹板305进行高度变化时，会带动滑板314在滑槽内部进行位移，由于滑板314和滑槽尺寸和形状相匹配，仅可沿设定方向发生位移变化，从而可进一步保证第一方向直线运动的稳定性。
具体的，本公开提供的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器的工作原理是：用户手部握着末端握把400进行手术操作，主从式眼内手术机器人主操作器能跟随并记录医生手部的四个自由度的运动，绕第一轴线的转动和绕第二轴线的转动实现了两个不同的径向方向转动，沿第一方向的直线运动实现了一个轴线方向的进给运动，绕第三轴线的转动实现了一个轴线方向转动，在此的径向和轴线均以末端操作部的径向和轴线来说的；
第一轴线转动过程，通过相对应的驱动装置500令第一联动轴101进行转动，通过安装板601带动第二操作结构和末端操作结构进行转动，进而使得末端握把400实现第一轴线的转动，驱动装置500对第一轴线的转动角度进行记录；
第二轴线转动过程，通过相对应的驱动装置500令第二联动轴201进行转动，进而使得直线导轨300发生转动，直线导轨300的转动，可令末端握把400实现第二轴线的转动，驱动装置500对第二轴线的转动角度进行记录；
第三轴线转动过程，启动第二输出装置309令其连接的第二转轮310发生转动，通过第二传动带311的传动作用使得另一个第二转轮310发生转动，该第二转轮310转动过程中会通过带动滚轮花键轴308带动末端握把400进行转动，从而完成第三轴线的转动，第二输出装置309对第二轴线的转动角度进行记录；
第一方向直线运动，启动第一输出装置302令其连接的第一转轮303进行转动，第一转轮303的传动从而令第一传动带304发生运动，第一传动带304运动过程中会带动随动夹板305发生高度变化，随动夹板305会通过滚轮花键轴308带动末端握把400进行高度变化，第一输出装置302可对第一放置的高度变化进行记录。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，包括：
第一操作结构，所述第一操作结构包括第一定子外壳、第一联动轴，所述第一联动轴设置于所述第一定子外壳内，所述第一定子外壳的外表面连接有安装盘，所述第一联动轴用于相对于所述安装盘绕第一轴线转动；
第二操作结构，所述第二操作结构包括第二定子外壳、第二联动轴和安装板，所述安装板设置于所述第二定子外壳的外表面，所述第二联动轴设置于所述第二定子外壳内，所述第一联动轴的一端与所述安装板的表面相连接，所述第二联动轴用于相对于所述安装板绕第二轴线转动；
末端操作结构，所述末端操作结构包括进给组件、直线导轨和转动组件，所述进给组件和所述转动组件均安装于所述直线导轨上，所述第二联动轴的一端与所述直线导轨的一侧相连接；
末端握把，所述末端握把与所述末端操作结构相连接，所述末端握把用于沿进给组件所限定的第一方向做直线运动，所述末端握把用于相对于所述直线导轨绕第三轴线转动，所述第三轴线与所述末端握把的轴线相平行。
2.根据权利要求1所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述第一定子外壳内设置有第一无框电机定子，所述第一无框电机定子内设置有第一无框电机转子，所述第一无框电机转子与所述第一联动轴的表面相连接，所述第一联动轴的表面设置有第一定位轴套，所述第一定子外壳内且位于所述第一联动轴的表面设置有第一轴承，所述第一联动的表面且位于所述第一定子外壳内设置有第一垫片和第一螺母，所述第一垫片和所述第一螺母相抵接。
3.根据权利要求2所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述第二定子外壳内设置有第二无框电机定子，所述第二无框电机定子内设置有第二无框电机转子，所述第二无框电机转子与所述第二联动轴的表面相连接，所述第二联动轴的表面设置有第二定位轴套，所述第二定子外壳内且位于所述第二联动轴的表面设置有第二轴承，所述第二联动的表面且位于所述第二定子外壳内设置有第二垫片和第二螺母，所述第二垫片和所述第二螺母相抵接。
4.根据权利要求3所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置的数量为两个，两个所述驱动装置分别设置于所述第一联动轴和所述第二联动轴的另一端。
5.根据权利要求4所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述进给组件包括安装架，所述安装架设置于所述直线导轨的表面，所述安装架上设置有第一输出装置，所述安装架上活动连接有第一转轮，所述第一转轮的数量为两个，且两个所述第一转轮处于同一轴线，两个所述第一转轮的表面均抵接有第一传动带，所述第一输出装置与其中一个所述第一转轮相连接，所述安装架上设置有限位结构，所述限位结构上连接有随动夹板，所述随动夹板可拆卸连接于所述第一转轮上，所述随动夹板上设置有连接板，所述连接板的另一端延伸至直线导轨的内腔设置有限位轴承，所述限位轴承上连接有滚轮花键轴，所述滚轮花键轴的一端延伸至直线导轨的外部与所述末端握把的一端相连接。
6.根据权利要求5所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述转动组件包括第二输出装置、第二转轮和第二传动带，所述第二转轮的数量为两个，两个所述第二转轮的表面与所述第二传动带的表面相抵接，所述第二输出装置与其中一个所述第二转轮相连接，所述直线导轨上且位于所述滚轮花键轴的表面活动连接有滚珠花键法兰，其中一个所述第二转轮与所述滚珠花键法兰相连接。
7.根据权利要求6所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述限位结构包括限位板和滑板，所述限位板安装于所述安装架上，所述限位板的内部开设有滑槽，所述滑板与所述滑槽滑动连接，所述滑板的表面与所述随动夹板的表面相连接。
8.根据权利要求7所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，还包括支撑板，所述支撑板的数量为两个，两个所述支撑板对称设置于所述安装盘两侧。
9.根据权利要求8所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，两个所述支撑板上可拆卸连接有放置板，所述放置板上设置有霍尔操作杆。
10.根据权利要求9所述的带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器，其特征在于，所述第一转轮和所述第二转轮可采用同步轮或齿轮结构。
CN202310162435.5A 2023-02-24 2023-02-24 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器 Active CN116269810B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310162435.5A CN116269810B (zh) 2023-02-24 2023-02-24 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310162435.5A CN116269810B (zh) 2023-02-24 2023-02-24 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116269810A true CN116269810A (zh) 2023-06-23
CN116269810B CN116269810B (zh) 2023-12-22

Family

ID=86817864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310162435.5A Active CN116269810B (zh) 2023-02-24 2023-02-24 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116269810B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117711235A (zh) * 2024-02-05 2024-03-15 北京衔微医疗科技有限公司 一种眼科手术机器人用模拟训练装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102297201A (zh) * 2011-07-29 2011-12-28 威海利奥泰儆自动化设备有限公司 一种滚轮花键副
CN102322480A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 威海利奥泰儆自动化设备有限公司 一种可调间隙式滚轮花键副
US20140195010A1 (en) * 2011-07-27 2014-07-10 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Mechanical teleoperated device for remote manipulation
CN105269560A (zh) * 2015-11-03 2016-01-27 深圳市福士工业科技有限公司 一种新型的水平多关节机械手的zr轴组件
CN212909273U (zh) * 2020-07-30 2021-04-06 湖北凌顶科技有限公司 一种用于伺服直驱螺旋压力机的角度检测反馈装置
CN113081475A (zh) * 2021-04-22 2021-07-09 北京航空航天大学 主从式眼内手术机器人主操作器
CN114379853A (zh) * 2022-01-22 2022-04-22 广州川成机械有限公司 一种普洱茶饼包纸机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140195010A1 (en) * 2011-07-27 2014-07-10 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Mechanical teleoperated device for remote manipulation
CN102297201A (zh) * 2011-07-29 2011-12-28 威海利奥泰儆自动化设备有限公司 一种滚轮花键副
CN102322480A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 威海利奥泰儆自动化设备有限公司 一种可调间隙式滚轮花键副
CN105269560A (zh) * 2015-11-03 2016-01-27 深圳市福士工业科技有限公司 一种新型的水平多关节机械手的zr轴组件
CN212909273U (zh) * 2020-07-30 2021-04-06 湖北凌顶科技有限公司 一种用于伺服直驱螺旋压力机的角度检测反馈装置
CN113081475A (zh) * 2021-04-22 2021-07-09 北京航空航天大学 主从式眼内手术机器人主操作器
CN114379853A (zh) * 2022-01-22 2022-04-22 广州川成机械有限公司 一种普洱茶饼包纸机

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117711235A (zh) * 2024-02-05 2024-03-15 北京衔微医疗科技有限公司 一种眼科手术机器人用模拟训练装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN116269810B (zh) 2023-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107411821B (zh) 五自由度柔性穿刺机器人
CN116269810B (zh) 带有力反馈功能的主从式眼科手术机器人主操作器
CN107789059B (zh) 一种微创腹腔手术机器人
CN106344160B (zh) 一种含有弧形移动副的外科手术机器人
CN111000636B (zh) 传动组件、驱动盒、手术器械系统及机器人系统
CN109549774B (zh) 一种适于眼底显微手术的微创执行机构
CN110368184B (zh) 用于眼科手术机器人的视网膜血管注药器及其注射方法
CN112274225B (zh) 医疗手术机器人的末端穿刺机构及穿刺手术机器人
CN114404784B (zh) 一种血管介入手术机器人一次性无菌导丝控制器夹持机构
CN110755137A (zh) 基于分离针芯进给实现可控连续曲率的预弯针穿刺机构及其应用方法
WO2023061184A1 (zh) 手术机器人、手术器械和力传递装置
CN114209400A (zh) 一种超声图像导航的前列腺穿刺手术机器人
CN210354899U (zh) 一种医用手术机器人
CN114469284B (zh) 四自由度穿刺针定位导向装置
CN114642486B (zh) 穿刺针夹持驱动装置及前列腺穿刺机器人的末端操作装置
CN107775632B (zh) 一种前臂静脉穿刺机器人
CN113081276B (zh) 一种带有挑针动作的四连杆静脉穿刺进退针执行装置
CN117017503A (zh) 一种基于双平面远程运动中心机构的视网膜手术机器人
CN113081475B (zh) 主从式眼内手术机器人主操作器
CN114469286B (zh) 小型化穿刺机器人
CN218391268U (zh) 小型化穿刺机器人
CN116036445A (zh) 导丝直线和旋转同步执行机构、手术器械及手术机器人
CN206424149U (zh) 一种含有弧形移动副的外科手术机器人
CN115008448A (zh) 空间平行四边形连杆结构及具有其的小型化机械臂和应用
CN114246686A (zh) 一种末端微动误差补偿的介入手术机械手

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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Ma Weimin

Inventor after: Zong Junjie

Inventor after: Guo Yingai

Inventor after: Zhang Chun

Inventor after: Yang Siqin

Inventor before: Zong Junjie

Inventor before: Guo Yingai

Inventor before: Zhang Chun

Inventor before: Ma Weimin

Inventor before: Yang Siqin

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant