CN117100497A - 一种手术机器人的微创夹取装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术机器人的微创夹取装置,包括手术镊,手术镊包括内套镊以及套设在内套镊外的外套管,手术机器人的微创夹取装置还包括底座、与底座滑动连接的滑座、用于驱动滑座在底座上滑动的第一直线驱动装置、用于驱动外套管沿自身轴线滑动的第二直线驱动装置、以及用于驱动内套镊绕自身轴线转动的旋转驱动装置,手术镊与第二直线驱动装置和旋转驱动装置设有传动结构,滑座上设有用于安装传动结构的安装座。通过第一直线运动驱动装置可是得手术镊整体直线移动,同时通过第二直线运动驱动装置可以使得外套管相对内套镊直线移动,从而实现对物品的夹取,且通过旋转驱动装置可以单独让内套镊进行单独旋转,手术操作更精准,减少对手术目标物的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及手术机器人技术领域,更具体地,涉及一种手术机器人的微创夹取装置。
背景技术
眼科手术对手术精度的要求远超大部分手术,医生进行手术时不可避免会受到身体状态疲劳程度专注度等的因素影响操作手法的精细程度,因此在眼科手术中引入手术机器人,将有助于提高手术的精确性和安全性。如目前针对视网膜黄斑出现病变进行微创手术时,医生需要先进行玻璃体切除,即在巩膜上开三个微创小孔,将仪器伸进眼球内进行,随后会在眼球内注射一些染料,令黄斑前膜着色,再利用极细的手术镊将黄斑前膜剥离。然而由于黄斑前膜是一层极薄的膜组织,且可能黏附着黄斑上的视觉感光细胞,剥离过程可能会破坏黄斑的细胞组织,因此需要极其精细的操作手法,这对于眼科医生的经验和技术有着极高的要求。
而使用手术机器人进行的手术操作中,使用的手术镊包括内套镊和套设在内套镊外的外套管,内套镊末端设有夹片,通过外套管与内套镊沿轴线相对运动,内套镊末端夹片进入外套管中时,夹片被外套管挤压会引起内套镊发生挤压形变,从而实现对眼内物体的夹取,内套镊末端夹片从外套管伸出后,末端手术镊的夹片在自身弹力作用下打开松开物体。因此,手术机器人末端需要完成外套管可沿自身轴线移动从而使得内套镊进行夹取,同时,外套管与内套镊还要可以整体移动到手术位,并且内套镊还能绕自身轴线进行转动且外套管不进行转动,减少对眼球组织的伤害。目前的手术机器人末端器的结构难以实现上述动作,并且目前手术机器人的微创夹取装置难以快速拆卸,不便于手术镊的更换和清理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的手术机器人末端器不能满足外套管与内套镊的动作要求,提供一种手术机器人的微创夹取装置。
本发明的目的可采用以下技术方案来达到:
一种手术机器人的微创夹取装置,包括手术镊,所述手术镊包括内套镊以及套设在内套镊外的外套管;手术机器人的微创夹取装置还包括底座、与所述底座滑动连接的滑座、用于驱动所述滑座在所述底座上滑动的第一直线驱动装置、用于驱动所述外套管沿自身轴线滑动的第二直线驱动装置、以及用于驱动所述内套镊绕自身轴线转动的旋转驱动装置,所述手术镊与所述第二直线驱动装置和所述旋转驱动装置设有传动结构,所述滑座上设有用于安装所述传动结构的安装座。
本发明中,通过所述第一直线驱动装置驱动所述滑座沿所述套管的轴线移动,从而使得内套镊和外套管一起伸入到需要进行手术位。所述旋转驱动装置仅驱动所述内套镊绕自身轴线转动,而所述外套管不随着内套镊的转动而转动,这样就能减少手术镊的动作从而减轻对眼球的伤害。所述第二直线驱动装置用于驱动所述外套管相对于所述内套镊滑动,从而实现对物体的夹取。
进一步的,所述传动结构包括与所述内套镊固定连接的镊传动件、一端与所述外套管固定连接的套管传动件、以及动作传动件,所述内套镊、外套管、镊传动件、套管传动件和动作传动件的轴线均在同一直线上,所述套管转动件的另一端与所述驱动转动件的一端转动连接,所述镊传动件套设在所述套管传动件和所述动作传动件上,所述镊传动件和所述套管传动件可相对滑动和相对转动,所述动作传动件的侧壁上沿自身轴线开设有若干贯穿槽,所述镊传动件的内侧壁上设有若干与所述贯穿槽滑动连接的滑动部,所述滑动部与所述内套镊的一端固定连接。
所述驱动转动件可相对于所述套管转动件绕自身轴线旋转,但所述动作传动件与所述套管转动件不可沿所述外套管的轴线相相对滑动,又由于所述镊传动件与所述动作传动件之间通过滑动部和贯穿槽滑动连接。因此,当沿所述内套管的轴线推动动作传动件时,所述套管传动件可相对所述镊传动件滑动,当绕所述内套管的轴线转动所述动作传动件时,所述镊传动件随着所述动作传动件一起转动而所述套管传动件不会转动。所述镊传动件套设在所述套管转动件和所述动作传动件外,因此,所述镊传动件安装在所述安装座上,同时所述安装座至少能够限制所述镊传动件沿自身轴线滑动,所述镊传动件与所述安装座可拆卸连接。
进一步的,所述旋转驱动装置包括与所述滑座固定连接的第一步进电机、内圈与所述步进电机的输出轴固定连接的第一同步轮、内圈套设于所述动作传动件上的第二同步轮、以及设于所述第一同步轮和第二同步轮上的第一同步带,所述第二同步轮与所述动作传动件之间滑动连接,所述第二同步轮的内圈与所述动作传动件的外侧壁上设有相互匹配的第二滑槽和第二凸起,所述第二滑槽设于所述动作传动件的一端且沿所述动作传动件的轴线设置。
本方案所述旋转驱动装置通过驱动所述动作传动件从而使得所述内套镊绕自身轴线转动,所述第二同步轮与所述动作传动件之间滑动连接便于将所述内套镊从第二同步轮中拔出,从而使得传动结构旋转驱动装置之间实现快拆,便于手术镊的拆卸更换。而所述第二同步轮与所述动作传动件之间设置所述第二滑槽和第二凸起,使得所述第二同步轮转动时可带动所述动作传动件绕自身轴线同步转动。
进一步的,所述镊传动件包括旋转内筒以及套设在所述旋转内筒上的外套筒,所述滑动部设于所述旋转套筒的内侧壁上,所述旋转内筒与所述外套筒之间转动连接,所述外套筒与所述外套筒传动件滑动连接;
所述安装座包括设于所述滑座上的第一支座以及设于所述第一支座上的第一锁定盖,所述第一支座上设有供所述外套筒插入的第一通孔,所述外套筒件的一端的外周侧壁上设有定位凹槽,所述锁定盖的内侧设有用于插入所述定位凹槽中的定位块。
所述旋转内筒与所述外套筒之间可相对转动,所述旋转内筒与所述动作传动件之间可相对滑动,所述外套筒与所述套筒传动件之间可相对滑动。本方案提供的安装座同时限制了所述外套筒的转动以及滑动,使得所述第一锁定盖盖紧时所述外套筒与所述安装座之间固定连接,所述第一锁定盖打开时所述外套筒可以直接从所述安装座中拔出。所述旋转驱动装置驱动所述动作传动件转动时带动所述旋转内筒和内套镊一起转动,而所述套管传动件随着所述外套筒一起被所述安装座限制不能一起转动。所述第一直线驱动装置驱动所述动作传动件滑动带动所述套筒传动件滑动,而所述内套镊和旋转内筒随着所述外套筒一起被所述安装座固定不能一起滑动。
进一步的,所述动作传动件包括旋转部和伸缩部,所述旋转部的一端与所述套管传动件转动连接,所述旋转部的另一端与所述伸缩部转动连接,所述贯穿槽设于所述旋转部上;
所述旋转部的两端设有若干L形卡爪,所述套管传动件的一端与所述伸缩部的一端均设有第一环形凹槽,所述L形卡爪与所述第一环形凹槽滑动连接。
用于所述镊传动件通过滑动部插设到所述动作传动件上的贯穿槽中,从而使得所述镊传动件与所述动作传动件一起转动。上述方案中所述旋转驱动装置的驱动所述动作传动件转动,而本方案中所述旋转驱动装置可以驱动所述镊传动件转动,由于将动作传动件分成可相互转动的旋转部和伸缩部,所述旋转部的两端分别与所述套管传动件和所述伸缩部转动连接,所述镊传动件转动时仅仅只有所述旋转部转动,而所述套管传动件和所述伸缩部不会转动,这样与套管传动件固定连接的外套管不会随着内套镊一起转动,同时所述伸缩部也不会转动,这样方便所述伸缩部与所述第二直线驱动装置连接。本方案设计的L形卡爪和第一环形凹槽可以实现所述旋转补相对所述伸缩部和所述套管传动件转动而不能实现相对滑动。
进一步的,所述旋转驱动装置包括第二步进电机、内圈与所述步进电机的输出轴固定连接的第三同步轮、内圈套设于所述套管转动件上的第四同步轮、以及设于所述第三同步轮和第四同步轮上的第二同步带,所述第四同步轮与所述套管转动件之间滑动连接,所述第四同步轮的内圈与所述套管转动件的外侧壁上设有相互匹配的第三滑槽和第三凸起,所述第二滑槽设于所述动作传动件的一端且沿所述动作传动件的轴线设置。
当第三滑槽设于套管传动件上可避免套管传动件从安装座拔出时发生干涉,而第三凸起设于套管传动件上时,可将套管传动件设有所述第三凸起的一端的外径缩小,从而避免套管传动件从安装座拔出时发生干涉。
进一步的,所述安装座包括设于所述滑座上的第二支座以及设于所述第二支座上的第二锁定盖,所述第二支座上设有供所述镊传动件插入的第二通孔,所述镊传动件的外周侧壁上设有第二环形凹槽,所述第二锁定盖的内壁上设有在所述第二环形凹槽中滑动的第一滑动凸起。
本方案提供的安装座除了可以实现所述套管传动件可相对所述安装座绕所述套管传动件的轴线转动,且所述套管传动件不能相对所述安装座沿所述套管传动件的轴线滑动,同时,打开所述第一锁定盖便可接触锁定,便于将所述套管传动件与所述安装座快速分离,从而实现手术镊的快速拆卸和更换。而将所述第一环形凹槽设于所述镊传动件上而不是设于所述锁定盖上,是为了让所述镊传动件能够顺利从所述第一通孔中拔出或插入,避免第一滑动凸起与第一通孔发生干涉。
进一步的,所述镊传动件的内侧壁上设有第一抵接部,所述动作传动件的外侧壁上设有第二抵接部,所述第一抵接部和第二抵接部之间设有第一复位弹簧,所述动作传动件与所述第二直线驱动装置的驱动端相互分离。
本方案中,所述第二直线驱动装置仅需要将所述动作传动件顶出即可,当需要动作传动件回退时只要第二直线驱动装置的驱动端收缩,在第一复位弹簧的作用下,所述套管传动件也会自动复位。这样,所述第二直线驱动装置的驱动端可以不必与动作传动件直接连接,可实现快速拆卸动作传动件。同时,当旋转驱动装置通过驱动所述动作传动件实现转动内套镊时,所述动作传动件在绕自身轴线转动的同时也可以被第二直线驱动装置的驱动端顶出。
进一步的,所述第二直线驱动装置包括第三步进电机、与所述第三步进电机的输出端固定连接的蜗杆、与所述蜗杆啮合的涡轮、与所述涡轮同步转动的凸轮、与所述滑座滑动连接的顶块、以及用于使被所述凸轮顶出顶块复位的第二复位弹簧,所述第二复位弹簧的一端与所述顶块固定连接,所述第二复位弹簧的另一端与所述滑座固定连接,所述顶块用于将所述动作传动件顶出。
本方案的第二直线驱动装置利用涡轮蜗杆结构和凸轮的配合,将第三步进电机输出的旋转运动转化为顶块的直线运动,通过设计凸轮的弧度可以控制外套管伸出的速度由快到慢。可以在所述涡轮处设置角度传感器检测涡轮的转动角度从而计算出外套管的移动距离,此时由于顶块通过第二复位弹簧进行复位而非第三步进电机的反转进行复位,此种方案可以消除反转误差。
进一步的,所述第二直线驱动装置的包括直线电机以及用于锁定所述驱动转动件的锁定座,所述锁定座与所述滑座滑动连接,所述滑座与所述直线电机的输出端固定连接,所述动作传动件与所述锁定座转动连接;
所述锁定座包括与所述滑座滑动连接的第三支座以及设于所述第三支座上的第三锁定盖,所述第三支座上设有供所述动作传动件插入的第三通孔,所述动作传动件的外周侧壁上设有第三环形凹槽,所述第三锁定盖的内壁上设有在所述第三环形凹槽中滑动的第二滑动凸起,所述直线电机的输出端与所述第三支座固定连接。
本方案设置锁定座用于锁定所述动作传动件的滑动,所述动作传动件可以相对于所述锁定座绕所述动作传动件的轴线滑动,但所述动作传动件不能相对于所述锁定座沿所述动作传动件的轴线滑动,同时,所述动作传动件可以实现与所述锁定座之间的快速拆卸,这样,便可以使直线电机的驱动端与锁定座固定连接,通过驱动锁定座在滑座上滑动从而驱动所述外套管与所述内套镊相对滑。所述锁定座的结构与所述安装座的结构类似,所述锁定座也起到了快速拆卸动作传动件的作用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)通过第一直线运动驱动装置可是得手术镊整体直线移动,同时,通过第二直线运动驱动装置可以使得外套管相对所述内套镊直线移动,从而实现对物品的夹取,并且,通过旋转驱动装置可以单独让内套镊进行单独旋转,手术操作更加精准,减少对手术目标物的伤害。
(2)通过传动结构的镊传动件、套管传动件和动作传动件,使得旋转驱动装置实现单独驱动内套镊进行旋转,同时第二直线运动驱动装置也可以单独驱动外套管沿直线移动。
(3)安装座与镊传动件之间可快速拆卸和安装,便于拆卸和更换手术镊,便于手术镊的清洗。
(4)顶块将动作传动件顶出实现对物品的加持,顶块后退后第一复位弹簧可将动作传动件复位从而松开对物品的夹持,同时由于动作传动件与顶块相互分离,动作传动件与第二直线运动驱动装置之间可快速拆卸和连接。
(5)锁定座既能与动作传动件快速拆卸和连接,同时动作传动件可相对锁定座转动从而不影响旋转驱动装置驱动所述动作传动件转动。
附图说明
图1为本发明实施例1整体结构示意图;
图2为本发明实施例1手术镊通过传动结构安装在安装座上的结构示意图;
图3为本发明实施例1传动结构的整体结构示意图;
图4为本发明实施例1第一复位弹簧的位置示意图;
图5为本发明实施例1传动结构的内部结构示意图;
图6为本发明实施例2第一环形凹槽和L形卡爪的结构示意图;
图7为本发明实施例2手术镊通过传动结构安装在安装座的结构示意图。
图示标记说明如下:
1-手术镊,11-内套镊,12-外套管,2-底座,3-滑座,4-第一直线驱动装置,5-第二直线驱动装置,51-第三步进电机,52-蜗杆,53-涡轮,54-凸轮,55-顶块,56-第二复位弹簧,6-旋转驱动装置,61-第一步进电机,62-第一同步轮,63-第二同步轮,64-第一同步带,65-第二滑槽,66-第二凸起,7-传动结构,71-镊传动件,711-滑动部,712-旋转内筒,713-外套筒,714-第一抵接部,72-套管传动件,721-第一环形凹槽,73-动作传动件,731-贯穿槽,732-第二抵接部,733-L形卡爪,74-第一复位弹簧,8-安装座,81-第一支座,82-第一锁定盖,83-第一通孔,84-定位凹槽,85-第二支座,86-第二环形凹槽。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
实施例1
如图1至图5所示,一种手术机器人的微创夹取装置,包括手术镊1,手术镊1包括内套镊11以及套设在内套镊11外的外套管12,手术机器人的微创夹取装置还包括底座2、与底座2滑动连接的滑座3、用于驱动滑座3在底座2上滑动的第一直线驱动装置4、用于驱动外套管12沿自身轴线滑动的第二直线驱动装置5、以及用于驱动内套镊11绕自身轴线转动的旋转驱动装置6,手术镊1与第二直线驱动装置5和旋转驱动装置6设有传动结构7,滑座3上设有用于安装传动结构7的安装座8。
本发明中,通过第一直线驱动装置4驱动滑座3沿套管的轴线移动,从而使得内套镊11和外套管12一起伸入到需要进行手术位。旋转驱动装置6仅驱动内套镊11绕自身轴线转动,而外套管12不随着内套镊11的转动而转动,这样就能减少手术镊1的动作从而减轻对眼球的伤害。第二直线驱动装置5用于驱动外套管12相对于内套镊11滑动,从而实现对物体的夹取。
传动结构7包括与内套镊11固定连接的镊传动件71、一端与外套管12固定连接的套管传动件72、以及动作传动件73,内套镊11、外套管12、镊传动件71、套管传动件72和动作传动件73的轴线均在同一直线上,套管转动件的另一端与驱动转动件的一端转动连接,镊传动件71套设在套管传动件72和动作传动件73上,镊传动件71和套管传动件72可相对滑动和相对转动,动作传动件73的侧壁上沿自身轴线开设有若干贯穿槽731,镊传动件71的内侧壁上设有若干与贯穿槽731滑动连接的滑动部711,滑动部711与内套镊11的一端固定连接。
驱动转动件可相对于套管转动件绕自身轴线旋转,但动作传动件73与套管转动件不可沿外套管12的轴线相相对滑动,又由于镊传动件71与动作传动件73之间通过滑动部711和贯穿槽731滑动连接。因此,当沿内套管的轴线推动动作传动件73时,套管传动件72可相对镊传动件71滑动,当绕内套管的轴线转动动作传动件73时,镊传动件71随着动作传动件73一起转动而套管传动件72不会转动。镊传动件71套设在套管转动件和动作传动件73外,因此,镊传动件71安装在安装座8上,同时安装座8至少能够限制镊传动件71沿自身轴线滑动,镊传动件71与安装座8可拆卸连接。
旋转驱动装置6包括与滑座3固定连接的第一步进电机61、内圈与步进电机的输出轴固定连接的第一同步轮62、内圈套设于动作传动件73上的第二同步轮63、以及设于第一同步轮62和第二同步轮63上的第一同步带64,第二同步轮63与动作传动件73之间滑动连接,第二同步轮63的内圈与动作传动件73的外侧壁上设有相互匹配的第二滑槽65和第二凸起66,第二滑槽65设于动作传动件73的一端且沿动作传动件73的轴线设置。
本方案旋转驱动装置6通过动作传动件73从而使得内套镊11绕自身轴线转动,第二同步轮63与动作传动件73之间滑动连接便于将内套镊11从第二同步轮63中拔出,从而使得传动结构7旋转驱动装置6之间实现快拆,便于手术镊1的拆卸更换。而第二同步轮63与动作传动件73之间设置第二滑槽65和第二凸起66,使得第二同步轮63转动时可带动动作传动件73绕自身轴线同步转动。第一步进电机61可以安装座8的一侧,而本实施例中,将第一步进电机61固定在滑座3的底部,滑座3上开设有供第一同步带64通过的通槽。
镊传动件71包括旋转内筒712以及套设在旋转内筒712上的外套筒713,滑动部711设于旋转套筒的内侧壁上,旋转内筒712与外套筒713之间转动连接,外套筒713与外套筒713传动件滑动连接;
安装座8包括设于滑座3上的第一支座81以及设于第一支座81上的第一锁定盖82,第一支座81上设有供外套筒713插入的第一通孔83,外套筒713件的一端的外周侧壁上设有定位凹槽84,锁定盖的内侧设有用于插入定位凹槽84中的定位块。
旋转内筒712与外套筒713之间可相对转动,旋转内筒712与动作传动件73之间可相对滑动,外套筒713与套筒传动件之间可相对滑动。本方案提供的安装座8同时限制了外套筒713的转动以及滑动,使得第一锁定盖82盖紧时外套筒713与安装座8之间固定连接,第一锁定盖82打开时外套筒713可以直接从安装座8中拔出。旋转驱动装置6驱动动作传动件73转动时带动旋转内筒712和内套镊11一起转动,而套管传动件72随着外套筒713一起被安装座8限制不能一起转动。第一直线驱动装置4驱动动作传动件73滑动带动套筒传动件滑动,而内套镊11和旋转内筒712随着外套筒713一起被安装座8固定不能一起滑动。
镊传动件71的内侧壁上设有第一抵接部714,动作传动件73的外侧壁上设有第二抵接部732,第一抵接部714和第二抵接部732之间设有第一复位弹簧74,动作传动件73与第二直线驱动装置5的驱动端相互分离。
本方案中,第二直线驱动装置5仅需要将动作传动件73顶出即可,当需要动作传动件73回退时只要第二直线驱动装置5的驱动端收缩,在第一复位弹簧74的作用下,套管传动件72也会自动复位。这样,第二直线驱动装置5的驱动端可以不必与动作传动件73直接连接,可实现快速拆卸动作传动件73。同时,当旋转驱动装置6通过驱动动作传动件73实现转动内套镊11时,动作传动件73在绕自身轴线转动的同时也可以被第二直线驱动装置5的驱动端顶出。
第二直线驱动装置5包括第三步进电机51、与第三步进电机51的输出端固定连接的蜗杆52、与蜗杆52啮合的涡轮53、与涡轮53同步转动的凸轮54、与滑座3滑动连接的顶块55、以及用于使被凸轮54顶出顶块55复位的第二复位弹簧56,第二复位弹簧56的一端与顶块55固定连接,第二复位弹簧56的另一端与滑座3固定连接,顶块55用于将动作传动件73顶出。
本方案的第二直线驱动装置5利用涡轮53蜗杆52结构和凸轮54的配合,将第三步进电机51输出的旋转运动转化为顶块55的直线运动,通过设计凸轮54的弧度可以控制外套管12伸出的速度由快到慢。可以在涡轮53处设置角度传感器检测涡轮53的转动角度从而计算出外套管12的移动距离,此时由于顶块55通过第二复位弹簧56进行复位而非第三步进电机51的反转进行复位,此种方案可以消除反转误差。
实施例2
本实施例与实施例1类似,所不同之处在于,本实施例的旋转驱动装置6不是驱动动作传动件73转动,而是驱动镊传动件71转动。
如图6和图7所示,本实施例中,动作传动件73包括旋转部和伸缩部,旋转部的一端与套管传动件72转动连接,旋转部的另一端与伸缩部转动连接,贯穿槽731设于旋转部上;
旋转部的两端设有若干L形卡爪733,套管传动件72的一端与伸缩部的一端均设有第一环形凹槽721,L形卡爪733与第一环形凹槽721滑动连接。
用于镊传动件71通过滑动部711插设到动作传动件73上的贯穿槽731中,从而使得镊传动件71与动作传动件73一起转动。实施例1中旋转驱动装置6的驱动动作传动件73转动,而本实施例中旋转驱动装置6可以驱动镊传动件71转动,由于将动作传动件73分成可相互转动的旋转部和伸缩部,旋转部的两端分别与套管传动件72和伸缩部转动连接,镊传动件71转动时仅仅只有旋转部转动,而套管传动件72和伸缩部不会转动,这样与套管传动件72固定连接的外套管12不会随着内套镊11一起转动,同时伸缩部也不会转动,这样方便伸缩部与第二直线驱动装置5连接。本方案设计的L形卡爪733和第一环形凹槽721可以实现旋转补相对伸缩部和套管传动件72转动而不能实现相对滑动。
旋转驱动装置6包括第二步进电机、内圈与步进电机的输出轴固定连接的第三同步轮、内圈套设于套管转动件上的第四同步轮、以及设于第三同步轮和第四同步轮上的第二同步带,第四同步轮与套管转动件之间滑动连接,第四同步轮的内圈与套管转动件的外侧壁上设有相互匹配的第三滑槽和第三凸起,第二滑槽65设于动作传动件73的一端且沿动作传动件73的轴线设置。
当第三滑槽设于套管传动件72上可避免套管传动件72从安装座8拔出时发生干涉,而第三凸起设于套管传动件72上时,可将套管传动件72设有第三凸起的一端的外径缩小,从而避免套管传动件72从安装座8拔出时发生干涉。
安装座8包括设于滑座3上的第二支座85以及设于第二支座85上的第二锁定盖,第二支座85上设有供镊传动件71插入的第二通孔,镊传动件71的外周侧壁上设有第二环形凹槽86,第二锁定盖的内壁上设有在第二环形凹槽86中滑动的第一滑动凸起。
本方案提供的安装座8除了可以实现套管传动件72可相对安装座8绕套管传动件72的轴线转动,且套管传动件72不能相对安装座8沿套管传动件72的轴线滑动,同时,打开第一锁定盖82便可接触锁定,便于将套管传动件72与安装座8快速分离,从而实现手术镊1的快速拆卸和更换。而将第一环形凹槽721设于镊传动件71上而不是设于锁定盖上,是为了让镊传动件71能够顺利从第一通孔83中拔出或插入,避免第一滑动凸起与第一通孔83发生干涉。
实施例3
本实施例与实施例1或2类似,所不同之处在于,本实施例中,第二直线驱动装置5的驱动端不是与动作传动件73分离,而是通过锁定座与动作传动件73连接。
本实施例中,第二直线驱动装置5的包括直线电机以及用于锁定驱动转动件的锁定座,锁定座与滑座3滑动连接,滑座3与直线电机的输出端固定连接,动作传动件73与锁定座转动连接;
锁定座包括与滑座3滑动连接的第三支座以及设于第三支座上的第三锁定盖,第三支座上设有供动作传动件73插入的第三通孔,动作传动件73的外周侧壁上设有第三环形凹槽,第三锁定盖的内壁上设有在第三环形凹槽中滑动的第二滑动凸起,直线电机的输出端与第三支座固定连接。
本方案设置锁定座用于锁定动作传动件73的滑动,动作传动件73可以相对于锁定座绕动作传动件73的轴线滑动,但动作传动件73不能相对于锁定座沿动作传动件73的轴线滑动,同时,动作传动件73可以实现与锁定座之间的快速拆卸,这样,便可以使直线电机的驱动端与锁定座固定连接,通过驱动锁定座在滑座3上滑动从而驱动外套管12与内套镊11相对滑。锁定座的结构与实施例2的安装座8的结构类似,锁定座也起到了快速拆卸动作传动件73的作用。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种手术机器人的微创夹取装置,包括手术镊(1),所述手术镊(1)包括内套镊(11)以及套设在内套镊(11)外的外套管(12),其特征在于,还包括底座(2)、与所述底座(2)滑动连接的滑座(3)、用于驱动所述滑座(3)在所述底座(2)上滑动的第一直线驱动装置(4)、用于驱动所述外套管(12)沿自身轴线滑动的第二直线驱动装置(5)、以及用于驱动所述内套镊(11)绕自身轴线转动的旋转驱动装置(6),所述手术镊(1)与所述第二直线驱动装置(5)和所述旋转驱动装置(6)设有传动结构(7),所述滑座(3)上设有用于安装所述传动结构(7)的安装座(8)。
2.根据权利要求1所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述传动结构(7)包括与所述内套镊(11)固定连接的镊传动件(71)、一端与所述外套管(12)固定连接的套管传动件(72)、以及动作传动件(73),所述内套镊(11)、外套管(12)、镊传动件(71)、套管传动件(72)和动作传动件(73)的轴线均在同一直线上,所述套管转动件的另一端与所述驱动转动件的一端转动连接,所述镊传动件(71)套设在所述套管传动件(72)和所述动作传动件(73)上,所述镊传动件(71)和所述套管传动件(72)可相对滑动和相对转动,所述动作传动件(73)的侧壁上沿自身轴线开设有若干贯穿槽(731),所述镊传动件(71)的内侧壁上设有若干与所述贯穿槽(731)滑动连接的滑动部(711),所述滑动部(711)与所述内套镊(11)的一端固定连接。
3.根据权利要求2所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述旋转驱动装置(6)包括与所述滑座(3)固定连接的第一步进电机(61)、内圈与所述步进电机的输出轴固定连接的第一同步轮(62)、内圈套设于所述动作传动件(73)上的第二同步轮(63)、以及设于所述第一同步轮(62)和第二同步轮(63)上的第一同步带(64),所述第二同步轮(63)与所述动作传动件(73)之间滑动连接,所述第二同步轮(63)的内圈与所述动作传动件(73)的外侧壁上设有相互匹配的第二滑槽(65)和第二凸起(66),所述第二滑槽(65)设于所述动作传动件(73)的一端且沿所述动作传动件(73)的轴线设置。
4.根据权利要求3所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述镊传动件(71)包括旋转内筒(712)以及套设在所述旋转内筒(712)上的外套筒(713),所述滑动部(711)设于所述旋转套筒的内侧壁上,所述旋转内筒(712)与所述外套筒(713)之间转动连接,所述外套筒(713)与所述外套筒(713)传动件滑动连接;
所述安装座(8)包括设于所述滑座(3)上的第一支座(81)以及设于所述第一支座(81)上的第一锁定盖(82),所述第一支座(81)上设有供所述外套筒(713)插入的第一通孔(83),所述外套筒(713)件的一端的外周侧壁上设有定位凹槽(84),所述锁定盖的内侧设有用于插入所述定位凹槽(84)中的定位块。
5.根据权利要求2所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述动作传动件(73)包括旋转部和伸缩部,所述旋转部的一端与所述套管传动件(72)转动连接,所述旋转部的另一端与所述伸缩部转动连接,所述贯穿槽(731)设于所述旋转部上;
所述旋转部的两端设有若干L形卡爪(733),所述套管传动件(72)的一端与所述伸缩部的一端均设有第一环形凹槽(721),所述L形卡爪(733)与所述第一环形凹槽(721)滑动连接。
6.根据权利要求4所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述旋转驱动装置(6)包括第二步进电机、内圈与所述步进电机的输出轴固定连接的第三同步轮、内圈套设于所述套管转动件上的第四同步轮、以及设于所述第三同步轮和第四同步轮上的第二同步带,所述第四同步轮与所述套管转动件之间滑动连接,所述第四同步轮的内圈与所述套管转动件的外侧壁上设有相互匹配的第三滑槽和第三凸起,所述第二滑槽(65)设于所述动作传动件(73)的一端且沿所述动作传动件(73)的轴线设置。
7.根据权利要求6所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述安装座(8)包括设于所述滑座(3)上的第二支座(85)以及设于所述第二支座(85)上的第二锁定盖,所述第二支座(85)上设有供所述镊传动件(71)插入的第二通孔,所述镊传动件(71)的外周侧壁上设有第二环形凹槽(86),所述第二锁定盖的内壁上设有在所述第二环形凹槽(86)中滑动的第一滑动凸起。
8.根据权利要求2至7任意一项所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述镊传动件(71)的内侧壁上设有第一抵接部(714),所述动作传动件(73)的外侧壁上设有第二抵接部(732),所述第一抵接部(714)和第二抵接部(732)之间设有第一复位弹簧(74),所述动作传动件(73)与所述第二直线驱动装置(5)的驱动端相互分离。
9.根据权利要求8所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述第二直线驱动装置(5)包括第三步进电机(51)、与所述第三步进电机(51)的输出端固定连接的蜗杆(52)、与所述蜗杆(52)啮合的涡轮(53)、与所述涡轮(53)同步转动的凸轮(54)、与所述滑座(3)滑动连接的顶块(55)、以及用于使被所述凸轮(54)顶出顶块(55)复位的第二复位弹簧(56),所述第二复位弹簧(56)的一端与所述顶块(55)固定连接,所述第二复位弹簧(56)的另一端与所述滑座(3)固定连接,所述顶块(55)用于将所述动作传动件(73)顶出。
10.根据权利要求2或5所述的手术机器人的微创夹取装置,其特征在于,所述第二直线驱动装置(5)的包括直线电机以及用于锁定所述驱动转动件的锁定座,所述锁定座与所述滑座(3)滑动连接,所述滑座(3)与所述直线电机的输出端固定连接,所述动作传动件(73)与所述锁定座转动连接;
所述锁定座包括与所述滑座(3)滑动连接的第三支座以及设于所述第三支座上的第三锁定盖,所述第三支座上设有供所述动作传动件(73)插入的第三通孔,所述动作传动件(73)的外周侧壁上设有第三环形凹槽,所述第三锁定盖的内壁上设有在所述第三环形凹槽中滑动的第二滑动凸起,所述直线电机的输出端与所述第三支座固定连接。
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