CN212261515U - 手术器械及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手术器械及手术机器人，其中，所述手术器械包括执行组件、第一带动组件、第一驱动组件和连接组件，所述第一带动组件包括相互配合的第一螺杆和第一螺母滑块，所述第一驱动组件与所述第一螺杆连接，所述连接组件与所述执行组件铰接设置，所述连接组件包括分别与所述第一螺母滑块和所述执行组件连接的第一传动件，其中，所述第一螺母滑块带动所述第一传动件移动，以使所述执行组件绕铰接点转动。本实用新型的执行组件在腕关节处可以实现弯曲和伸直，使执行组件实现类似于人手的腕关节动作，达到手术器械和人手操作同步的效果，以及简化手术器械操作的难度。

Description

手术器械及手术机器人

技术领域

本实用新型涉及手术机器人技术领域，涉及一种手术器械及手术机器人。

背景技术

随着微创手术技术与人工智能技术的发展，机器人辅助微创外科手术逐渐成为微创外科手术的发展趋势之一。一方面，机器人辅助微创外科手术能够很大程度上消除传统微创外科手术技术的局限性，实现诸如远程手术等功能，另一方面，目前的机器人辅助微创外科手术的手术成本较高，手术效率有待提升。因此，如何提升微创外科手术机器人手术操作的灵活性与准确度，成为机器人辅助微创外科手术发展普及过程中亟待解决的技术问题之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何提升微创外科手术机器人手术操作的灵活性与准确度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种手术器械，包括：

执行组件；

第一带动组件，包括相互配合的第一螺杆和第一螺母滑块；

第一驱动组件，其与所述第一螺杆连接，其中，所述第一驱动组件驱动所述第一螺杆转动，以使所述第一螺母滑块沿所述第一螺杆移动；

连接组件，其与所述执行组件铰接设置，所述连接组件包括分别与所述第一螺母滑块和所述执行组件连接的第一传动件，其中，所述第一螺母滑块带动所述第一传动件移动，以使所述执行组件绕铰接点转动。

进一步地，所述连接组件还包括第二传动件，所述执行组件铰接设置于所述第二传动件。

进一步地，所述第一传动件包括：

第一传动杆，其与第一螺母滑块可转动连接；

活动杆，其一端与所述第一传动杆转动连接，另一端与所述执行组件转动连接。

进一步地，所述手术器械还包括安装支架，所述第一螺杆可转动设置于所述安装支架。

进一步地，所述第一驱动组件包括第一电机，所述第一电机与所述第一螺杆之间通过第一联轴节连接。

进一步地，所述手术器械还包括：

第二带动组件，包括相互啮合的主动齿轮和被动齿轮；

第二驱动组件，包括第二电机，所述第二电机与所述主动齿轮通过第二联轴节连接，所述被动齿轮套固定设在所述第二传动件。

进一步地，所述第二传动件包括第二传动杆和连接套，所述第二传动杆与所述连接套固定连接，所述执行组件与所述连接套通过销轴铰接，所述被动齿轮套固定设在所述第二传动杆。

进一步地，所述手术器械还包括：

第三带动组件，包括相互配合的第二螺杆和第二螺母滑块；

第三驱动组件，其与所述第二螺杆连接，其中，所述第三驱动组件驱动所述第二螺杆转动，以使所述第二螺母滑块沿所述第二螺杆移动。

进一步地，所述连接组件还包括第三传动件，所述第三传动件包括与所述第二螺母滑块转动连接的第三传动杆、以及连接所述第三传动杆和所述执行组件的连接杆。

进一步地，所述连接杆为柔性连接杆。

进一步地，所述执行组件包括：

第一钳体和第二钳体，所述第一钳体与所述第二钳体交叉设置，所述第一钳体与所述第二钳体的交叉处通过销轴转动连接；

过渡件包括第一过渡杆和第二过渡杆，所述第一过渡杆和所述第二过渡杆的一端与所述连接杆转动连接，所述第一过渡杆的另一端与所述第一钳体转动连接，所述第二过渡杆的另一端与所述第二钳体转动连接；其中，所述执行组件随所述第三传动杆的往复运动而打开或关闭。

进一步地，所述第二传动杆和第一传动杆均为空心结构，所述第一传动杆设置在所述第二传动杆内，所述第三传动杆设置在所述第一传动杆内。

进一步地，所述第三驱动组件包括第三电机，所述第三电机与所述第二螺杆之间通过第三联轴节连接。

一种手术机器人，所述手术机器人包括如上述所述的手术器械。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本实用新型的执行组件在腕关节处可以实现弯曲和伸直，从而使端部的执行组件实现类似于人手的腕关节动作，达到手术器械和人手操作同步的效果，以及简化手术器械操作的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种手术器械的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种手术器械的第一带动组件的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种手术器械的第二带动组件的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种手术器械的第三带动组件的立体示意图；

图5为本实用新型提供的一种手术器械的第三带动组件的结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种手术器械的执行组件与连接组件的配合示意图；

图7为本实用新型提供的一种手术器械的连接组件的结构示意图；

图8为本实用新型提供的一种手术器械的第一传动件的结构示意图；

图9为本实用新型提供的一种手术器械的执行组件和第三传动件的结构示意图；

图10为本实用新型提供的一种手术器械的第二传动件的结构示意图。

附图标记列表：

10-手术器械； 20-连接组件； 30-执行组件；

40-第一驱动组件； 50-第一带动组件； 60-第三带动组件；

70-安装支架； 80-第二驱动组件； 90-第三驱动组件；

100-第二带动组件； 101-被动齿轮； 103-主动齿轮；

21-第二传动件； 23-第一传动件； 25-第三传动件；

211-第二传动杆； 213-连接套； 231-第一传动杆；

233-活动杆； 307-第三传动杆； 305-连接杆；

309-第二钳体； 303-第二过渡杆； 301-第一钳体；

311-第一过渡杆； 401-第一电机； 403-第一联轴节；

501-第一螺母滑块； 503-第一螺杆； 505-导向杆；

601-第二螺母滑块； 603-第二螺杆； 605-限位杆；

801-第二电机； 803-第二联轴节； 901-第三电机；

903-第三联轴节。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方法，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

在本实用新型一个实施例中，如图1-2所示，本实用新型实施例提供了一种手术器械10，包括执行组件30、第一带动组件50、第一驱动组件40、安装支架70和连接组件20；所述第一带动组件50包括相互配合的第一螺杆503和第一螺母滑块501，即所述第一螺母滑块501套设在所述第一螺杆503，且所述第一螺母滑块501与所述第一螺杆503螺纹配合连接；所述第一螺杆503可转动安装在所述安装支架70上，所述安装支架70设有限制所述第一螺母滑块501转动的导向杆505，具体地，所述第一螺母滑块501开设有导向孔，所述导向杆505穿过导向孔，且与所述第一螺母滑块501接触配合，当所述第一螺杆503螺纹转动时，由于所述第一螺母滑块501与所述第一螺杆503螺纹配合，且通过所述导向杆505限制，使所述第一螺母滑块501沿所述导向杆505(所述第一螺杆503)移动。

在该实施例中，如图7所示，所述连接组件20包括第二传动件21和第一传动件23，所述执行组件30铰接设置于所述第二传动件21。

在该实施例中，如图8所示，所述第一传动件23包括与所述第一螺母滑块501连接的第一传动杆231，所述第一传动杆231的另一端与所述执行组件30之间设有活动杆233；所述活动杆233一端与所述第一传动杆231转动连接，其另一端与所述执行组件30转动连接，所述活动杆233分别与所述第一传动杆231和所述执行组件30转动连接的方式包括但不限于销轴连接，当所述第一螺杆503转动时带动所述第一螺母滑块501往复移动，所述第一螺母滑块501带动所述第一传动杆503往复移动，从而通过所述活动杆233推动所述执行组件30在所述执行组件30铰接处弯曲或伸直，从而实现执行组件30在腕关节处的弯曲和伸直，使执行组件30实现类似于人手的腕关节动作，达到手术器械和人手操作同步的效果，以及简化手术器械操作的难度。

在该实施例中，如图2所示，所述第一驱动组件40包括第一电机401，所述第一电机401与所述第一螺杆503之间通过第一联轴节403连接，所述第一联轴节403可转动安装在所述安装支架70上，所述第一电机401固定安装在所述安装支架40上，通过所述第一电机401工作带动所述第一螺杆503转动，从而使所述第一螺母滑块501往复移动；所述第一电机401外设置有保护壳，同时保护壳还能细菌的生长。

在本实用新型一个实施例中，如图1和3所示，所述手术器械10还包括第二带动组件80和第二驱动组件100，所述第二带动组件100包括相互啮合的主动齿轮103和被动齿轮101，所述第二驱动组件80包括第二电机801，所述第二电机801与所述主动齿轮103通过第二联轴节803连接，所述被动齿轮101套固定设在所述第二传动件21，首先驱动所述主动齿轮103转动，所述主动齿轮103带动所述被动齿轮101转动，从而使固定在所述被动齿轮101的所述第二传动件21转动，从而带动所述执行组件30转动，使得手术执行组件30在有限的空间内可快速准确的完成医生所发出的指令，确保手术的顺利进行，同时也提升了手术机器人的手术器械的通用性。

在该实施例中，优选地，所述第二联轴节803可转动安装在所述安装支架70上，所述第二电机801固定安装在所述安装支架70上；所述第二电机801外设置有保护壳，同时保护壳还能细菌的生长。

在该实施例中，如图10所示，优选地，所述第二传动件21包括第二传动杆211和连接套213，所述第二传动杆211与所述连接套213固定连接，所述执行组件30与所述连接套213通过销轴铰接，以使所述执行组件30可沿述第二传动件21转动，实现腕关节动作，所述被动齿轮套101固定设在所述第二传动杆211。

在本实用新型一个实施例中，如图1、5、7和9所示，所述手术器械10还包括第三带动组件60和第三驱动组件90，所述第三带动组件60包括相互配合的第二螺杆603和第二螺母滑块601，所述第三驱动组件90与所述第二螺杆603连接，其中，所述第三驱动组件90驱动所述第二螺杆603转动，以使所述第二螺母滑块601沿所述第二螺杆603做往复移动；所述连接组件20还包括第三传动件25，所述第三传动件25包括与所述第二螺母滑块601转动连接的第三传动杆307、以及连接所述第三传动杆307和所述执行组件的连接杆305；所述连接杆305为柔性连接杆，其可承受轴向力，因此当连接杆305承受轴向力时不会弯曲，当连接杆305承受径向力会产生弯曲，因此连接杆305可以实现沿轴向做往复运动，当所述执行组件30需要做腕关节摆动运动时，连接杆305可因受径向力而弯曲。

在该实施例中，优选地，所述执行组件30包括第一钳体301和第二钳体309，所述第一钳体301与所述第二钳体309交叉设置，所述第一钳体301与所述第二钳体309的交叉处通过销轴转动连接，即所述第一钳体301和所述第二钳体309可沿销轴处交叉转动，实现所述第一钳体301与所述第二钳体309开合。

在该实施例中，优选地，所述执行组件30还包括过渡件，所述过渡件包括第一过渡杆311和第二过渡杆303，所述第一过渡杆311和所述第二过渡杆303的一端与所述连接杆305转动连接，所述第一过渡杆311的另一端与所述第一钳体301转动连接，所述第二过渡杆303的另一端与所述第二钳体309转动连接；其中，所述执行组件30随所述第三传动杆307的往复运动而打开或关闭。首先，将第一钳体301与第二钳体309交叉设置；然后，在第一钳体301与第二钳体309交叉处插入销轴，使第一钳体301和第二钳体309与销轴转动连接；再后，将第一过渡杆311和第二过渡杆303的一端与连接杆305转动连接；再后，将第一过渡杆311的另一端与第一钳体301转动连接，同时，将第二过渡杆303的另一端与第二钳体309转动连接，使得第一过渡杆311、第二过渡杆303、第一钳体301和第二钳体309组成一个四边形；再后，当第三传动杆307带动连接杆305做往复运动时，带动第一过渡杆311和第二过渡杆303转动，从而使第一过渡杆311和第二过渡杆303推动第一钳体301和第二钳体309打开或闭合，进而带动手术器械10打开或闭合，实现了对手术器械10的驱动。

在该实施例中，如图5所示，优选地，所述第二螺母滑块601套设在所述第二螺杆603，且所述第二螺母滑块601与所述第二螺杆603螺纹配合连接；所述第二螺杆603可转动安装在所述安装支架70上，所述安装支架70设有限制所述第二螺母滑块601转动的限位杆605，具体地，所述第二螺母滑块601开设有限位孔，所述限位杆605穿过限位孔，且与所述第二螺母滑块601接触配合，当所述第二螺杆603螺纹转动时，由于所述第二螺母滑块601与所述第二螺杆603螺纹配合，且通过所述限位杆605限制，使所述第二螺母滑块601沿所述限位杆605(所述第二螺杆)移动，从而带动所述第三传动杆307的往复运动。

在该实施例中，如图4所示，所述第三驱动组件90包括第三电机901，所述第三电机901与所述第二螺杆603之间通过第三联轴节903连接，所述第三联轴节903可转动安装在所述安装支架70上，所述第三电机901固定安装在所述安装支架70上；所述第三电机901外设置有保护壳，同时保护壳还能细菌的生长。

在本实用新型一个实施例中，所述第二传动杆211和第一传动杆231均为空心结构，所述第一传动杆231设置在所述第二传动杆211内，所述第三传动杆307设置在所述第一传动杆231内，该手术器械10结构简单，可有效减小手术机器人的手术器械体积，使得手术执行组件在有限的空间内可快速准确的完成医生所发出的指令。

在本实用新型一个实施例中，一种手术机器人，所述手术机器人包括如上述所述的手术器械10，上述内容中已对手术器械10作出了详细的描述，此处不再赘述。

虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种手术器械，其特征在于，包括：

执行组件：

第一带动组件，包括相互配合的第一螺杆和第一螺母滑块；

第一驱动组件，其与所述第一螺杆连接，其中，所述第一驱动组件驱动所述第一螺杆转动，以使所述第一螺母滑块沿所述第一螺杆移动；

连接组件，其与所述执行组件铰接设置，所述连接组件包括分别与所述第一螺母滑块和所述执行组件连接的第一传动件，其中，所述第一螺母滑块带动所述第一传动件移动，以使所述执行组件绕铰接点转动。

2.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述连接组件还包括第二传动件，所述执行组件铰接设置于所述第二传动件。

3.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述第一传动件包括：

第一传动杆，其与第一螺母滑块可转动连接；

活动杆，其一端与所述第一传动杆转动连接，另一端与所述执行组件转动连接。

4.根据权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机，所述第一电机与所述第一螺杆之间通过第一联轴节连接。

5.根据权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括：

第二带动组件，包括相互啮合的主动齿轮和被动齿轮；

第二驱动组件，包括第二电机，所述第二电机与所述主动齿轮通过第二联轴节连接，所述被动齿轮套固定设在所述第二传动件。

6.根据权利要求5所述的手术器械，其特征在于，所述第二传动件包括第二传动杆和连接套，所述第二传动杆与所述连接套固定连接，所述执行组件与所述连接套通过销轴铰接，所述被动齿轮套固定设在所述第二传动杆。

7.根据权利要求6所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括：

第三带动组件，包括相互配合的第二螺杆和第二螺母滑块；

第三驱动组件，其与所述第二螺杆连接，其中，所述第三驱动组件驱动所述第二螺杆转动，以使所述第二螺母滑块沿所述第二螺杆移动。

8.根据权利要求7所述的手术器械，其特征在于，所述连接组件还包括第三传动件，所述第三传动件包括与所述第二螺母滑块转动连接的第三传动杆、以及连接所述第三传动杆和所述执行组件的连接杆。

9.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述连接杆为柔性连接杆。

10.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述执行组件包括：

第一钳体和第二钳体，所述第一钳体与所述第二钳体交叉设置，所述第一钳体与所述第二钳体的交叉处通过销轴转动连接；

过渡件包括第一过渡杆和第二过渡杆，所述第一过渡杆和所述第二过渡杆的一端与所述连接杆转动连接，所述第一过渡杆的另一端与所述第一钳体转动连接，所述第二过渡杆的另一端与所述第二钳体转动连接，其中，所述执行组件随所述第三传动杆的往复运动而打开或关闭。

11.根据权利要求8所述的手术器械，其特征在于，所述第二传动杆和第一传动杆均为空心结构，所述第一传动杆设置在所述第二传动杆内，所述第三传动杆设置在所述第一传动杆内。

12.根据权利要求7所述的手术器械，其特征在于，所述第三驱动组件包括第三电机，所述第三电机与所述第二螺杆之间通过第三联轴节连接。

13.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括如权利要求1-12中任一项所述的手术器械。

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