CN214805332U - 连接适配器以及手术工具连接组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开连接适配器以及手术工具连接组件，连接适配器包括：适配件，适配件呈筒状；至少一个卡槽，至少一个卡槽贯穿适配件的筒壁，卡槽包括滑动段和卡合段，滑动段从适配件的第一端部向中部延伸，卡合段沿周向延伸，并且卡合段的一端与滑动段连通；还包括至少一个桥状件，设置于适配件的外周侧并横跨所述卡槽的至少一部分。还公开一种手术工具连接组件，包括前述连接适配器，手术工具，手术工具包括设置在外周面的用于与连接适配器的至少一个卡槽配合的至少一个卡合件。本实用新型的防呆设计可以确保连接适配器和连接装置连接时相对角度关系的唯一性。

Description

连接适配器以及手术工具连接组件

技术领域

本实用新型涉及机械和医疗领域，尤其涉及连接适配器以及手术工具连接组件。

背景技术

腔镜手术是近年来逐渐发展、被广泛运用的手术形式，具有创口小等优势，大大减小了患者的康复时间，不适体验和愈后副作用。近两年来尤以美国达芬奇公司为首的一批手术机器人产品，通过计算机远程操控技术优化手术形式，通过机器人运动臂实现更高稳定性和精确性的外科手术。手术时将手术工具通过戳卡深入人体内，并通过控制手术工具关节和手术器械实现不同部位的外科手术。手术机器人产品利用精度更高、体积更小、灵活度更高的手术工具代替了常规的单孔腔镜手术器械，同时通过医生的远程操作代替了原有的直接操作单孔腔镜手术器械的方式，具有更好的操作精度和操作体验，尤其一方面缩短了手术时间，一方面也降低了医生的体力负担。

作为手术机器人系统的一个重要的组成部分，至少部分伸入人体的手术工具在手术操作期间尤其要求有较高的稳定性、安全性和精确性。在手术机器人系统中，通常手术工具被设置于运动臂末端，运动臂又被设置于手术机器人基座上。手术工具与运动臂的连接设置方式会直接影响手术工具的控制效果进而影响手术的风险系数和手术效果。

在应用手术机器人的外科手术中，一般包括位于主动端的至少一个主操作手，用于被医生操作而获得主动命令，还包括位于从动端的至少一个从动的手术工具，其被配置成根据医生在主操作手端的操作命令，从动地运动以基于操作者的期待实施手术操作。手术工具的运动需要基于输入的扭矩和载荷进行控制，而提供输入扭矩和载荷的伺服电机会被设置于与手术工具连接的运动臂上。由于手术工具可拆卸地设置在运动臂上，因此，用于将手术工具与运动臂可拆卸地连接，且可以实时精确传动力矩和载荷的连接适配筒就成为手术机器人系统一个重要的装置。

作为手术机器人系统的重要组成部分，连接适配器的稳定性、可靠性直接影响手术操作者的使用体验和手术的术前、术中、术后的流畅性和安全性。作为远程遥操作手术术前准备过程中的重要环节，适配器是否能够方便快捷，准确无误地稳定安装并连接手术工具和运动臂是重要的技术要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连接适配器以及手术工具连接组件，能够用于可拆卸地连接手术工具或其他装置，可以解决现有技术中存在的问题。

根据本实用新型的一个方面，公开一种连接适配器，包括：适配件，所述适配件呈筒状；至少一个卡槽，所述至少一个卡槽贯穿所述适配件的筒壁，所述卡槽包括滑动段和卡合段，所述滑动段从所述适配件的第一端部向中部延伸，所述卡合段沿周向延伸，并且所述卡合段的一端与所述滑动段连通。

在一些实施例中，连接适配器还包括：至少一个桥状件，所述桥状件设置于所述适配件的外周侧并横跨所述卡槽的至少一部分。

在一些实施例中，所述至少一个桥状件包括第一桥状件和第二桥状件，所述第一桥状件和所述第二桥状件沿所述适配件径向的高度不同。

在一些实施例中，所述适配件和所述桥状件一体成型。

在一些实施例中，所述至少一个卡槽包括第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽彼此沿周向间隔设置。

在一些实施例中，所述第一卡槽的第一滑动段轴向长度大于所述第二卡槽的第二滑动段。

在一些实施例中，所述第一卡槽的周向宽度大于所述第二卡槽。

在一些实施例中，所述卡合段包括至少一个转折。

在一些实施例中，所述卡合段包括沿所述适配件的轴向延伸的延伸段，使得所述滑动段和所述卡合段形成“Z”字型结构。

在一些实施例中，还包括：至少一个定位片，设置在所述适配件的第二端部内周侧并沿所述适配件的轴向延伸。

在一些实施例中，所述定位片相对于所述适配件的轴向非轴对称排列并与所述适配件一体成型。

在一些实施例中，所述卡合段包括设置在远离所述滑动段的端部的凹陷。

在一些实施例中，所述连接适配器还包括用于锁定与所述至少一个卡槽相配合的装置的锁定件。

根据本实用新型的另一个方面，公开一种手术工具连接组件，包括：根据本实用新型任一实施例的连接适配器以及手术工具，所述手术工具包括设置在外周面的用于与所述连接适配器的所述至少一个卡槽配合的至少一个卡合件。

在一些实施例中，所述手术工具的所述卡合件包括第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起具有下述中的至少一项；所述第一凸起和所述第二凸起具有不同的高度；所述第一凸起和所述第二凸起呈柱体且具有不同的横截面尺寸；所述第一凸起和所述第二凸起设置于沿所述手术工具的轴向的不同位置处。

在一些实施例中，手术工具连接组件还包括：手术工具驱动模组，所述手术工具驱动模组在周向设置有沿轴向延伸的至少一个定位槽，所述定位槽用于与所述定位片相配合。

本实用新型提供的连接适配器可以用于将手术工具与手术工具驱动模组可拆卸的连接。在一些实施例中，连接适配器可以包括防呆设计，从而手术工具和手术工具驱动模组具有固定且唯一的相对角度关系，以使手术工具可以顺利通过连接适配器上的通孔获取从手术工具驱动模组处传递而来的动力。为简化和优化使用者的使用过程，本实用新型的防呆设计可以确保相对角度关系的唯一性。

本实用新型的连接适配器、手术工具连接组件可以优化两个装置之间的连接，尤其是具有动力传递需要的装置之间的连接。连接适配器的多种防呆结构设计可以简单方便地实现安装连接过程中的精确对准要求，同时对于不同的连接对准需求的连接组件也具有广泛适用性。

附图说明

图1示出根据本实用新型一些实施例的连接适配器立体图。

图2示出根据本实用新型一些实施例的另一连接适配器的立体图。

图3示出根据本实用新型一些实施例的连接适配器轴向正视图。

图4示出根据本实用新型一些实施例的连接适配器的定位片的局部图。

图5示出根据本实用新型一些实施例的手术工具的示意图。

图6示出根据本实用新型一些实施例的手术运动臂组件的示意图。

附图标记列表：

1-适配件；2-第一卡槽；21-第一滑动段；22第一卡合段；23-第一延伸段；24-第一凹陷；3-第二卡槽；31-第二滑动段；32-第二卡合段；33-第二延伸段；34-第一凹陷；4-定位片；5-第一桥状件；6-第二桥状件；7-凸起； 71-第一凸起；72-第二凸起；100，200-连接适配器；20-手术工具；30-手术工具驱动模组；600-手术运动臂组件

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本实用新型的范围的限制，而只是为了说明本实用新型技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种实用新型的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况下来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

在以下描述中，为了清楚展示本实用新型的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

下文参照附图描述根据本实用新型一些实施例的连接适配器。本领域技术人员可以理解，连接适配器可以用于手术工具，但并不限于手术工具的连接，也可以用于其他非手术工具装置。

首先参见图1，示出了根据本实用新型的一些实施例的连接适配器100 的立体图。连接适配器100包括适配件1和至少一个卡槽。适配件1呈筒状。至少一个卡槽可以设置于适配件1的第一端部(例如靠近手术工具的前端部分或远端部分)，并且贯穿适配件1的筒壁。在一些实施例中，至少一个卡槽可以包括沿适配件1周向并列间隔设置的两个、三个或更多个卡槽。如图1所示，至少一个卡槽可以包括第一卡槽2和第二卡槽3。如图 1所示，第一卡槽2包括第一滑动段21和第一卡合段22。第一滑动段21 从适配件1的第一端部(例如靠近手术工具的前端部分或远端部分)沿适配件1的轴向向中部延伸。第一卡合段22从第一滑动段21沿适配件1周向延伸，其一端与第一滑动段21连通。例如，第一滑动段21在远离第一端部的一端(例如靠近手术工具驱动模组的后端或近端)与第一卡合段22 连通。另外，在下文的描述中，如无特殊说明，轴向、周向以及径向分别是指适配件1的轴向、周向以及径向。

如图1所示，第二卡槽3设置于筒状适配件1的第一端部，与第一卡槽2沿周向间隔设置。第二卡槽3包括第二滑动段31和第二卡合段32。第二滑动段31从第一端部沿适配件的轴向向中部延伸。第二卡合段32从第二滑动段31沿适配件1周向延伸，其一端与第二滑动段31连通。例如，第二滑动段31在远离第一端部的一端(例如靠近手术工具驱动模组的后端或近端)与第二卡合段32连通。

与连接适配器100连接的第一装置(例如手术工具)可以包括与连接适配器100的卡槽(例如卡槽2、3)相配合的卡合件(例如卡头、凸起等等)。当使用时，卡合件通过卡槽的滑动段从连接适配器100的第一端部滑入卡合段，并在卡合段处实现卡合。在一些实施例中，连接适配器100 可以包括锁定件，用于将滑入卡合段的第一装置锁定。例如，锁定件可以包括锁定卡合旋钮、卡合销、卡合栓锁等等。在一些实施例中，卡合段(例如卡合段22或32)还包括设置在远离滑动段的端部的凹陷(如图1和图2 所示的第一凹陷24和第二凹陷34)。该凹陷可以减缓或避免连接适配器100和与之连接的第一装置的意外脱离。

在一些实施例中，第一卡槽2的宽度可以不同于(例如大于)第二卡槽3的宽度。相应地，与不同卡槽对应的各个卡合件也具有不同的尺寸，从而只能与对应的卡槽配合，以起到防呆连接的效果。例如，直径较大的柱状凸起卡合件仅能滑入第一卡槽2，而直径较小的柱状凸起卡合件滑入第二卡槽3。

在一些实施例中，第一卡槽2的滑动段21轴向长度可以不同于(例如大于)第二卡槽3的第二滑动段31。相应地，与不同卡槽对应的各个卡合件也可以位于轴向的不同位置处，从而只能与对应的卡槽配合，以起到防呆连接的效果。

在一些实施例中，第一卡槽2和第二卡槽3在适配件1周向上相对设置。三个或更多个卡槽可以在适配件1周向上相对于适配件1的周向对称或非对称地排列。

在一些实施例中，卡合段(例如第一卡合段22或第二卡合段32)还包括至少一个转折。图2示出根据本实用新型一些实施例的另一连接适配器200 的立体图。如图2所示，第一卡合段22和第二卡合段32还分别包括沿轴向延伸的第一延伸段23和第二延伸段33。例如，第一卡合段22与第一延伸段 23形成L型结构，第二卡合段32与第二延伸段33可以形成L型结构，此时，滑动段与相应的与之连通的卡合段形成“Z”字型结构。在一些实施例中，卡合段(例如第一卡合段22或第二卡合段32)还可以包括更多延伸段，形成多个转折(例如Z型、阶梯型等等)。卡槽的转折可以改进卡合效果。

在一些实施例中，如图1-3所示，连接适配器100或200还包括至少一个桥状件，例如桥状件5、6。桥状件设置于适配件1外周侧且横跨卡槽的至少一部分。例如，如图1-2所示，桥状件横跨并遮盖滑动段的至少一部分。本领域技术人员可以理解，桥状件的数量可以等于或者少于卡槽的数量。例如，部分卡槽并未设置有相应的桥状件。桥状件可以提高卡槽结构的强度。

例如，如图1、图2所示，第一卡槽2与第一桥状件5配合设置，第一桥状件5设置于适配件1外周侧并横跨第一卡槽2。第一桥状件5遮盖第一滑动段21的至少一部分。第二卡槽3与第二桥状6配合设置，第二桥状件 6设置于适配件1外周侧并横跨第二卡槽3。第二桥状件6遮盖第二滑动段 31的至少一部分。

在一些实施例中，第一桥状件5和第二桥状件6沿适配件1径向的高度可以不同，如图3所示，高度d₁与d₂不同。相应地，与各个卡槽对应的卡合件也具有不同的高度，以便与相应的卡槽配合，以起到防呆连接的效果。例如，较高的卡合件凸起仅能通过较高的桥状件并滑入对应的卡槽。

在一些实施例中，如图1、图2和图4所示，在适配件1的内周侧设置有多个轴向延伸的定位片4。定位片4平行间隔设置。定位片4设置在不同于卡槽一端的第二端部(例如远离手术工具的后端部分或近端部分)，用于定位和引导与适配件连接的第二装置。第二装置上设置有与定位片4配合的定位槽。在一些实施例中，第二装置可以是用于连接手术工具并为其提供力矩的手术工具驱动模组，例如可以是安装在运动臂上的驱动模组等。

在一些实施例中，定位片4沿周向非轴对称排列，以确保连接适配器与第二装置具有唯一的匹配连接角度。

在一些实施例中，适配件1可以与定位片4和/或桥状件5、6一体成型，材料可以采用医用级塑料等。

在一些实施例中还公开一种手术工具连接组件，包括连接适配器(例如连接适配器100或200)和手术工具(参考图5)。手术工具可以包括设置于前端的手术执行器或内窥镜。为了描述方便，参考图2，连接适配器 200具有在第一端部(例如，连接端部分)沿周向间隔平行设置的第一卡槽 2和第二卡槽3。

图5示出一些实施例公开的手术工具20的示意图。手术工具20的外周面设置有与连接适配器200的卡槽配合的至少一个卡合件，例如凸起7。凸起7可以具有各种适当形状，例如空心或实心的圆柱体、立方体、长方体、曲面体等等。在图5所示的实施例中，手术工具20包括周向分布的第一凸起71和第二凸起72。凸起71和凸起72大致呈圆柱体，可以分别滑入第一卡槽2和第二卡槽3并实现卡合。

在一些实施例中，手术工具20的第一凸起71和第二凸起72设置于沿手术工具20轴向的不同位置处，并且适配器200的第一卡槽2的第一滑动段21以及第二卡槽3的第二滑动段31沿适配件1轴线长度不同，长度分别与第一凸起71和第二凸起72沿手术工具轴向的位置匹配。可以理解，第一凸起71和第二凸起72只能分别通过第一滑动段21和第二滑动段31滑入对应第一卡合段22和第二卡合段32。

在一些实施例中，第一卡槽2的宽度大于第二卡槽3。相应地，手术工具20上的凸起71和凸起72也具有不同的横截面尺寸(例如，不同的直径)。例如，凸起71的直径小于第一卡槽2的宽度且大于第二卡槽3的宽度，凸起72的直径小于两个卡槽的宽度。因此，当直径较大的凸起71与第一卡槽2配合且直径较小的凸起72与第二卡槽3配合时，才能将手术工具20与连接适配器100卡合。

在一些实施例中，第一卡槽2与第一桥状件5配合，第二卡槽3与第二桥状件6配合。第一桥状件5的径向高度可以大于第二桥状件6。凸起 71和凸起72的径向高度不同，凸起71的径向高度高于第二桥状件6并低于第一桥状件5，凸起72的径向高度低于第二桥状件6。因此，当较高的凸起71通过第一桥状件5与第一卡槽2配合且较低的凸起72通过第二桥状件6与第二卡槽3配合时，才能将手术工具20顺利与连接适配器200卡合。

如图6所示，本实施例还公开另一种手术工具连接组件。根据手术运动臂组件600的示意图，手术运动臂组件600包括位于手术运动臂前端的手术工具驱动模组30、连接适配器200(或100)和手术工具20。手术工具驱动模组30用于连接手术工具20并带动手术工具20在空间内运动。连接适配器200前端连接手术工具20，后端连接手术工具驱动模组30。手术工具驱动模组30的外周面设置有与连接适配器200的定位片(例如图1、图2或图4中的定位片4)配合的定位槽(图中未示出)，以实现连接适配器200和手术工具驱动模组30以期望的相对角度关系的连接配合。在将连接适配器200和手术工具驱动模组30连接时，定位槽和定位片的配合还起到导向作用，防止连接适配器200和手术工具驱动模组0在安装连接过程中相对旋转。

在一些实施例中，定位片有多个。多个定位片在连接适配器200内周侧周向间隔设置并沿轴向延伸。多个定位片可以采用相对于连接适配器200 轴向非对称的排列方式，从而可以使得连接适配器200和手术工具驱动模组30以固定角度连接。多个定位片也可以采用相对于连接适配器200轴向对称的排列方式，从而增加连接角度的灵活性。

如图6所示，连接适配器200可以在前端与手术工具20连接。手术工具20上的卡合件可以通过桥状件5滑入卡槽的卡合段，并与连接适配器200 卡合。在一些实施例中，连接适配器200可以包括锁定件，用于将滑入卡合段的手术工具20锁定。

以上已详细描述了本实用新型的示例性实施例，但应理解到，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (16)

1.一种连接适配器，其特征在于，包括：

适配件(1)，所述适配件(1)呈筒状；

至少一个卡槽，所述至少一个卡槽贯穿所述适配件的筒壁，所述卡槽包括滑动段和卡合段，所述滑动段从所述适配件(1)的第一端部向中部延伸，所述卡合段沿周向延伸，并且所述卡合段的一端与所述滑动段连通。

2.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，还包括：

至少一个桥状件，所述桥状件设置于所述适配件(1)的外周侧并横跨所述卡槽的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的连接适配器，其特征在于，

所述至少一个桥状件包括第一桥状件(5)和第二桥状件(6)，所述第一桥状件(5)和所述第二桥状件(6)沿所述适配件径向的高度不同。

4.根据权利要求2所述的连接适配器，其特征在于，所述适配件(1)和所述桥状件一体成型。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的连接适配器，其特征在于，

所述至少一个卡槽包括第一卡槽(2)和第二卡槽(3)，所述第一卡槽(2)和所述第二卡槽(3)彼此沿周向间隔设置。

6.根据权利要求5所述的连接适配器，其特征在于，所述第一卡槽(2)的第一滑动段(21)轴向长度大于所述第二卡槽(3)的第二滑动段(31)。

7.根据权利要求5所述的连接适配器，其特征在于，所述第一卡槽(2)的周向宽度大于所述第二卡槽(3)。

8.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，所述卡合段包括至少一个转折。

9.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，所述卡合段包括沿所述适配件(1)的轴向延伸的延伸段，使得所述滑动段和所述卡合段形成“Z”字型结构。

10.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，还包括：

至少一个定位片(4)，设置在所述适配件(1)的第二端部内周侧并沿所述适配件(1)的轴向延伸。

11.根据权利要求10所述的连接适配器，其特征在于，所述定位片(4)相对于所述适配件(1)的轴向非轴对称排列并与所述适配件(1)一体成型。

12.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，所述卡合段包括设置在远离所述滑动段的端部的凹陷。

13.根据权利要求1所述的连接适配器，其特征在于，所述连接适配器还包括用于锁定与所述至少一个卡槽相配合的装置的锁定件。

14.一种手术工具连接组件，其特征在于，包括：

根据权利要求1-13中任意一项所述的连接适配器；

手术工具，所述手术工具包括设置在外周面的用于与所述连接适配器的所述至少一个卡槽配合的至少一个卡合件(7)。

15.根据权利要求14所述的手术工具连接组件，其特征在于，所述手术工具的所述卡合件(7)包括第一凸起(71)和第二凸起(72)，所述第一凸起(71)和所述第二凸起(72)具有下述中的至少一项：

所述第一凸起(71)和所述第二凸起(72)具有不同的高度；

所述第一凸起(71)和所述第二凸起(72)呈柱体且具有不同的横截面尺寸；

所述第一凸起(71)和所述第二凸起(72)设置于沿所述手术工具的轴向的不同位置处。

16.根据权利要求14所述的手术工具连接组件，其特征在于，还包括：

手术工具驱动模组，所述手术工具驱动模组在周向设置有沿轴向延伸的至少一个定位槽，所述定位槽用于与定位片(4)相配合。

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