CN210144741U - 一种手术机器人辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种手术机器人辅助装置。包括：定位组件；第一调节组件，第一调节组件包括第一摆动单元和第一升降单元，第一摆动单元与定位组件的自由端转动连接，第一摆动单元带动第一升降单元摆动；支承座，支承座与第一升降单元连接，第一升降单元驱动支承座运动，手术机器人支承在支承座上。通过在定位组件的基础上设置第一调节组件，并通过第一调节组件与支承座连接，支承座支承手术机器人；在定位组件实现定位后进一步灵活地移动其上的手术机器人，使手术机器人可根据医生的操作意图灵活移动至所需位置。解决了现有技术中存在的手术机器人的重量较大，不利于手术医生长时间操作的问题。

Description

一种手术机器人辅助装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种手术机器人辅助装置。

背景技术

手术机器人具有定位准确、运行稳定、灵巧性强、工作范围大、不怕辐射和感染等优点，广泛的应用于各种手术中。手术机器人不仅可以协助医生完成手术部位的精确定位，而且可以实现手术最小损伤，提高疾病诊断、手术治疗的精度与质量，提高手术安全，缩短治疗时间，降低医疗成本，近年来手术机器人的研究已经成为机器人应用的新领域。

伴随着外科学不断发展，手术机器人正逐步应用于腹腔镜手术中，手术机器人在提高了微创手术质量的同时，由于手术机器人较传统的持针钳、分离钳、剪刀等重量重，体积大的缺点，也加重了手术医生的疲劳程度，不利于手术医生长时间操作。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的手术机器人的重量较大，不利于手术医生长时间操作的问题，本实用新型提供了一种手术机器人辅助装置，可对手术机器人进行支承，且按照手术医生的意图进行操作，方便手术医生长期操作。本实用新型的技术方案如下：

一种手术机器人辅助装置，包括：定位组件；第一调节组件，所述第一调节组件包括第一摆动单元和第一升降单元，所述第一摆动单元与所述定位组件的自由端转动连接，所述第一摆动单元带动所述第一升降单元摆动；支承座，所述支承座与所述第一升降单元连接，所述第一升降单元驱动所述支承座运动，手术机器人支承在所述支承座上。

进一步地，所述第一摆动单元包括第一旋转环和第二旋转环，所述第一旋转环的一端与所述定位组件通过卡扣和卡槽可转动连接，所述第一旋转环的另一端与所述第二旋转环的一端沿至少两个铰接点铰接，所述第二旋转环的另一端与第一升降单元连接。

进一步地，所述第二旋转环朝向所述第一旋转环延伸有限位结构，所述限位结构上开有限位孔，所述限位孔的轴线与所述支承座上的安装孔的轴线共线。

进一步地，至少两个铰接点共线，所述限位孔的轴线与至少两个铰接点所在连线相交，所述限位孔的轴线与所述第一旋转环的轴线垂直相交。

进一步地，所述第一升降单元包括定力卷簧、安装架、滑台和滑轨，所述定力卷簧安装在安装架上，所述定力卷簧的自由端连接有滑台，所述定力卷簧驱动所述滑台沿所述滑轨滑动，所述滑台与所述支承座连接。

进一步地，所述定位组件包括升降组件和摆动组件，所述摆动组件包括至少一个关节臂，所述摆动组件的一端与所述升降组件转动连接，所述摆动组件的另一端与所述第一摆动单元连接。

进一步地，所述升降组件包括导向套和沿所述导向套运动的升降杆，所述导向套上转动设置有驱动件，所述升降杆包括齿条，所述驱动件通过与所述齿条啮合带动所述升降杆沿所述导向套运动。

进一步地，所述驱动件包括转动设置在导向套上的驱动轴，所述驱动轴的内端伸入导向套的内部，所述驱动轴的内端端面上分布有至少两个销轴，所述驱动轴带动至少两个所述销轴依次循环与所述齿条啮合。

进一步地，所述驱动轴的另一端伸出所述导向套，所述驱动轴上靠近所述导向套设置有防转盘，导向套与所述防转盘配合的外表面为阻尼面，所述防转盘和所述阻尼面通过弹形碰珠和槽孔阻尼接触。

进一步地，还包括托肘组件，所述托肘组件包括托肘件和第二调节组件，所述托肘件通过所述第二调节组件转动支承在所述定位组件上。

基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：

1.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过在定位组件的基础上设置第一调节组件，并通过第一调节组件与支承座连接，支承座支承手术机器人，一方面实现对手术机器人的支承，减少手术过程中医生承受的重量；另一方面通过第一调节组件，在定位组件实现定位后进一步灵活地移动其上的手术机器人，使手术机器人可根据医生的操作意图灵活移动至所需位置，进行手术操作，降低手术医生的疲劳感，降低了手术的难度，从而降低患者的费用支出；

2.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过设置第一调节组件包括第一摆动单元和第一升降单元，通过第一摆动单元与定位组件的自由端转动连接，即第一摆动单元可相对定位组件转动，第一摆动单元中的两个旋转环之间为铰接，如此，第一旋转环可带动第二旋转环相对定位组件转动，第二旋转环又可相对于第一旋转环沿另一方向摆动，通过第一摆动单元可实现对手术机器人的空间角度的多维调节；进一步设置第一升降单元，第一升降单元带动手术机器人升降，可实现对手术机器人的多方位灵活调节，可方便医生带动手术机器人到所需位置进行手术操作；

3.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过设置第一旋转环和第二旋转环通过至少两个铰接点铰接，第二旋转环上设置限位孔，限位孔的周旋与支承座上的安装孔的轴线共线，如此，手术机器人安装在支承座上时，手术机器人的操作端穿过限位孔，可实现对手术机器人的两处定位，防止手术机器人在操作过程中发生偏移，影响手术效果；手术机器人的轴线与安装孔和限位孔的轴线均共线，可实现对手术机器人的准确调节；

4.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过设置至少两个铰接点共线，限位孔的轴线与至少两个铰接点的连接垂直相交，限位孔的轴线与第一旋转环的轴线垂直相交，如此，手术机器人相对定位组件的转动角度和第一旋转环相对摆动组件的转动角度相同，手术机器人相对第一旋转环的摆动角度和第二旋转环相对第一旋转环的摆动角度相同，可实现对手术机器人的位置的准确调节；

5.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过设置第一升降单元为定力卷簧结合滑台滑轨，可实现对手术机器人提供恒定的支承力，保证手术机器人的稳定性，防止手术过程中晃动，影响手术效果；

6.本实用新型的手术机器人辅助装置，通过设置升降组件为销轴与齿条啮合传动升降，稳定性高；此外，还设置防转盘和导向套上的竖直阻尼面阻尼接触，可在升降杆升降至所需位置后实现对升降杆的定位；

7.本实用新型的手术机器人辅助装置，还包括托肘组件，手术过程中，医生的肘部可置于托肘件上，实现对医生肘部的支撑，降低医生的疲劳感，托肘件通过第二调节组件转动支承在定位组件上，如此可实现托肘件的位置的调整，适应医生手术操作的需要。

附图说明

图1为本实用新型的手术机器人辅助装置的结构示意图；

图2为定位组件中的升降组件的结构示意图；

图3为定位组件中的升降组件的剖视图；

图4为图3中的A部放大图；

图5为定位组件中的摆动组件的相邻关节臂之间的连接结构的局部剖视图；

图6为第一调节组件中的第一摆动单元的结构示意图；

图7为第一旋转环的结构示意图；

图8为第二连接轴的结构示意图；

图9为第一调节组件中的第一升降单元的结构示意图；

图中：1-定位组件；11-升降组件；111-升降杆；1111-外筒；1112-齿条；112-轴套；1121-阻尼面；1122-槽孔；113-驱动件；1131-驱动轴；1132-销轴；1133-第一连接轴；114-防转盘；115-弹性碰珠；116-手轮；12-摆动组件；121-第一关节臂；122-第二关节臂；1221-第二连接轴；12211-拆卸按钮；12212-卡扣；123-阻尼件；2-第一调节组件；21-第一摆动单元；211-第一旋转环；2111-第一分支；2112-卡接端；21121-卡槽；212-第二旋转环；2121-第二分支；2122-限位结构；2123-限位孔；22-第一升降单元；221-定力卷簧；222-安装架；223-滑台；224-滑轨；225-外壳；226-底板；3-支承座；4-手术机器人；41-操作端；5-连接套；6-第二调节组件；61-第二升降单元；611-调节旋钮；62-第二摆动单元；7-托肘件；8-夹持座。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的内容作进一步地描述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

如图1-9所示，本实施例提供了一种手术机器人辅助装置，包括定位组件1、第一调节组件2、支承座3和托肘组件，定位组件1可通过升降和摆动运动来实现其自由端的定位，第一调节组件2和托肘组件均支承于定位组件1上，第一调节组件2用于支撑支承座3，支承座3用于支承手术机器人4；托肘组件用于托住医生的肘部，以降低医生的疲劳感。

定位组件1包括升降组件11和摆动组件12，升降组件11带动摆动组件12升降。具体地，升降组件11包括升降杆111和驱动件113，升降杆111的外部套设有导向套112，升降杆111可沿导向套112升降。其中，升降杆111包括外筒1111和设置在外筒1111内部的齿条1112，驱动件113与齿条1112啮合，驱动齿条1112带动外筒1111同步升降。驱动件1113可采用齿轮和驱动轴的结构，通过齿轮与齿条1112啮合，驱动轴带动齿轮转动来带动齿条1112升降运动，进而带动升降杆111沿导向套112升降运动。本实施例中，驱动件1113包括驱动轴1131，驱动轴1131可转动地设置在导向套112上，驱动轴1131的内端伸入导向套113的内部，驱动轴1131的内端端面上分布有至少两个销轴1133，优选地，至少两个销轴1132沿驱动轴1131的内端端面周向均匀、间隔分布，当驱动轴1131沿轴线转动时，至少两个销轴1132可依次循环伸入到齿条1112的齿槽内，带动齿条1112升降运动。优选地，至少两个销轴1132的远离驱动轴1131的一端还连接有第一连接轴1133，至少两个销轴1132相对于驱动轴1121和第一连接轴1133呈内凹结构，方便销轴1132与齿条1112啮合驱动。驱动轴1131和第一连接轴1133上均设置有凹槽结构，外筒1111上开有轴向延伸的两个长孔，驱动轴1131和第一连接轴1133上的凹槽结构与长孔配合，可实现驱动轴1131与外筒1111之间的限位。

进一步地，驱动轴1131的另一端伸出外筒1111，驱动轴1131的外端设置有手轮116，方便操作者抓住手轮116转动驱动轴1131，进而带动升降杆111升降。

进一步地，驱动轴1131上还设置有防转盘114，防转盘114靠近导向套112设置，防转盘114与导向套112的外表面阻尼接触。具体地，防转盘114上分布有弹性碰珠115，导向套112与防转盘114配合的外表面为竖直阻尼面1121，竖直阻尼面1121上开有与弹性碰珠115配合的槽孔1122，通过弹性碰珠115嵌入槽孔1122内，实现防转盘114与导向套112之间的阻尼接触。

进一步地，导向套112上固定连接有夹持座8，通过夹持座8可将整个辅助装置进行固定。除此之外，导向套112还可采用其它支承方式进行定位，例如，导向套112支承在小车上，通过小车来推动整个辅助装置运动至所需位置。

摆动组件12与升降杆111的顶端转动连接，具体地，摆动组件12包括至少一个关节臂，关节臂的一端与升降杆111的顶端转动连接。优选地，摆动组件12包括至少两个关节臂，至少两个关节臂铰接连接，相邻的两个关节臂的铰接点设置有阻尼件。本实施例中，摆动组件12包括第一关节臂121和第二关节臂122，第一关节臂121与升降杆111的顶端转动连接，第一关节臂121可沿升降杆111的轴线转动，第二关节臂122和第一关节臂121通过铰接轴铰接，铰接轴上套设有阻尼件123。优选地，阻尼件123为扭簧，当第二关节臂122相对于第一关节臂121沿某一方向转动时，扭簧可提供一定的反作用力，如此可准确控制第二关节臂122的转动角度。

摆动组件12的远离定位组件1的自由端连接有第一调节组件2，第一调节组件2包括第一摆动单元21和第一升降单元22，第一摆动单元21与定位组件1的自由端转动连接，第一摆动单元21带动第一升降单元22摆动。具体地，第一摆动单元21包括第一旋转环211和第二旋转环212，第一旋转环211与定位组件1的自由端转动连接。本实施例中，定位组件1的自由端为第二关节臂122远离第一关节臂121的一端，第二关节臂122上连接有第二连接轴1221，第一旋转环211与第二连接轴1221连接的一端为卡接端2112，卡接端2112为中空筒状，其内部设置有周向延伸的卡槽21121，对应地，第二连接轴1221上设置有可伸缩的卡扣12212，卡扣12212可卡入卡槽21121内，实现第一旋转环211和第二连接轴1221之间的转动连接。优选地，第二连接轴1221上还设置有控制卡扣12212伸缩的拆卸按钮12211，当按下拆卸按钮12211可带动卡扣12212收缩脱离卡槽21121，实现第一旋转环211和第二连接轴1221之间脱离。

第一旋转环211与第二旋转环212铰接，具体地，第一旋转环211的另一端延伸有至少两个第一分支2111，第二旋转环212朝向第一旋转环211延伸有至少两个第二分支2121，第一分支2111和第二分支2121一一对应铰接。优选地，至少两个第一分支2111间隔设置，至少两个第二分支2121间隔设置，形成的至少两个铰接点共线。优选地，第二旋转环212上延伸有限位结构2122，限位结构2122上开有限位孔2123，限位孔2123供手术机器人4的操作端41插入。进一步优选地，限位孔2123的轴线与第一旋转环211的轴线相交，限位孔2123的轴线与至少两个铰接点的连线垂直相交。第二旋转环212与第一升降单元22固定连接，第二旋转环212带动第一升降单元22调整空间角度。

第一升降单元22包括定力卷簧221、安装架222、滑台223、滑轨224、外壳225和底板226，定力卷簧221、安装架222、滑台223和滑轨224设置在外壳225内，滑轨224垂直于第二旋转环212设置，定力卷簧221通过安装架222支承在滑轨224上，定力卷簧221的自由端连接滑台223并驱动滑台223沿滑轨224滑动，滑台223与支承座3连接，带动支承座3运动。外壳225的底端固定连接有底板226，底板226与第二旋转环212固定连接。

支承座3上开有安装孔，用于放置手术机器人4。优选地，安装孔的轴线与第二旋转环212上的限位孔2123的轴线共线。

进一步地，升降杆111的顶端通过连接套5与摆动组件12转动连接。连接套5套设在升降杆111的顶端，并通过固定旋钮紧固在升降杆111上，第一关节臂121与连接套5铰接，铰接点位于升降杆111的轴线上。

进一步地，升降杆111的顶端还连接有托肘组件，具体地，连接套5延伸有与托肘组件连接的连接端，托肘组件与连接套5的连接端铰接。托肘组件包括第二调节组件6和托肘件7，第二调节组件6包括第二升降单元61和第二摆动单元62，第二升降单元61为平行四边形结构，包括两个平行且延伸长度相同的连杆，两个连杆的一端均与连接套5铰接，另一端均与第二摆动单元62铰接。具体地，第二升降单元61的两端分别设置有升降轴座，第二升降单元61较低一端的升降轴座与连接套5的连接端铰接，第二升降单元61较高一端的升降轴座与第二摆动单元62铰接。两个连杆的一端分别与连接套5和较低一端的升降轴座铰接，两个连杆的另一端与较高一端的升降轴座铰接，实现平行四边形结构。还包括调节旋钮611，调节旋钮611用于调节两个连杆之间的竖直间距，进而调节两个连杆的倾斜程度，最终实现第二升降单元61的升降调节。具体地，调节旋钮611设置在其中位于下方的连杆上，其顶端顶住另一连杆，通过调节调节旋钮611的伸入长度来实现第二升降单元61的升降调节。

优选地，较低一端的升降轴座与与之铰接的连接端的轴线共线，第二摆动单元62沿较高一端的升降轴座的轴线转动。优选地，第二摆动单元62包括至少一个关节臂，第二摆动单元62的另一端转动支承托肘件7，优选地，托肘件7为托肘板，其上表面的形状与人体肘部相适应。第二升降单元61和第二摆动单元62可以是其它结构，只要能实现带动托肘件7升降和摆动即可。

基于上述结构，本实用新型的手术机器人辅助装置的工作原理为：在使用手术机器人进行工作时，可将手术机器人4安装在支承座3上，手术机器人4的操作端41穿过限位孔2123，实现将手术机器人4安装在辅助装置上。再通过夹持座8的夹持作用将辅助装置固定在靠近操作位置的地方，通过定位组件1中的升降组件11的升降调整和摆动组件12的角度调整，对手术机器人4的位置进行调整；具体操作时，医生的肘部可置于托肘件7上，医生可操作手术机器人4的操作端41，由于第一调节组件2的调节作用，手术机器人4的操作端41可在医生的作用下灵活运动，完成所需手术操作，由于第二调节组件6的调节作用，托肘件7可在不同位置实现对医生的肘部的支承作用，减少医生的疲劳感。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种手术机器人辅助装置，其特征在于，包括：

定位组件(1)；

第一调节组件(2)，所述第一调节组件(2)包括第一摆动单元(21)和第一升降单元(22)，所述第一摆动单元(21)与所述定位组件(1)的自由端转动连接，所述第一摆动单元(21)带动所述第一升降单元(22)摆动；

支承座(3)，所述支承座(3)与所述第一升降单元(22)连接，所述第一升降单元(22)驱动所述支承座(3)运动，手术机器人(4)支承在所述支承座(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述第一摆动单元(21)包括第一旋转环(211)和第二旋转环(212)，所述第一旋转环(211)的一端与所述定位组件(1)通过卡扣(12212)和卡槽(21121)可转动连接，所述第一旋转环(211)的另一端与所述第二旋转环(212)的一端沿至少两个铰接点铰接，所述第二旋转环(212)的另一端与第一升降单元(22)连接。

3.根据权利要求2所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述第二旋转环(212)朝向所述第一旋转环(211)延伸有限位结构(2122)，所述限位结构(2122)上开有限位孔(2123)，所述限位孔(2123)的轴线与所述支承座(3)上的安装孔的轴线共线。

4.根据权利要求3所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，至少两个铰接点共线，所述限位孔(2123)的轴线与至少两个铰接点所在连线相交，所述限位孔(2123)的轴线与所述第一旋转环(211)的轴线垂直相交。

5.根据权利要求1所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述第一升降单元(22)包括定力卷簧(221)、安装架(222)、滑台(223)和滑轨(224)，所述定力卷簧(221)安装在安装架(222)上，所述定力卷簧(221)的自由端连接有滑台(223)，所述定力卷簧(221)驱动所述滑台(223)沿所述滑轨(224)滑动，所述滑台(223)与所述支承座(3)连接。

6.根据权利要求1所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述定位组件(1)包括升降组件(11)和摆动组件(12)，所述摆动组件(12)包括至少两个铰接的关节臂，相邻的两个关节臂的铰接点设置有阻尼件(123)，所述摆动组件(12)的一端与所述升降组件(11)转动连接，所述摆动组件(12)的另一端与所述第一摆动单元(21)连接。

7.根据权利要求6所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述升降组件(11)包括导向套(112)和沿所述导向套(112)运动的升降杆(111)，所述导向套(112)上转动设置有驱动件(113)，所述升降杆(111)包括齿条(1112)，所述驱动件(113)通过与所述齿条(1112)啮合带动所述升降杆(111)沿所述导向套(112)运动。

8.根据权利要求7所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述驱动件(113)包括转动设置在导向套(112)上的驱动轴(1131)，所述驱动轴(1131)的内端伸入导向套(112)的内部，所述驱动轴(1131)的内端端面上分布有至少两个销轴(1132)，所述驱动轴(1131)带动至少两个所述销轴(1132)依次循环与所述齿条(1112)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，所述驱动轴(1131)的另一端伸出所述导向套(112)，所述驱动轴(1131)上靠近所述导向套(112)设置有防转盘(114)，导向套(112)与所述防转盘(114)配合的外表面为阻尼面(1121)，所述防转盘(114)和所述阻尼面(1121)通过弹形碰珠(115)和槽孔(1122)阻尼接触。

10.根据权利要求1所述的一种手术机器人辅助装置，其特征在于，还包括托肘组件，所述托肘组件包括托肘件(7)和第二调节组件(6)，所述托肘件(7)通过所述第二调节组件(6)转动支承在所述定位组件(1)上。

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