CN215606109U - 进针机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种进针机器人，包括：第一连接板；第一驱动组件，第一驱动组件安装在第一连接板；绕线筒，绕线筒套接在第一驱动组件的传动轴的外部；柔性针，柔性针贯穿第一连接板，柔性针的一端开设有偏心孔，偏心孔与绕线筒上连接的传动丝连接。本实用新型提供的进针机器人，通过在柔性针的一端开设偏心孔，第一驱动组件驱动绕线筒转动时，带动柔性针发生弯曲运动，改变了柔性针的进针方向，解决了刚性微创器械无法弯曲的问题，实现了多自由度微创进针。同时，本实用新型提供的进针机器人，利用毫米级的柔性针进行手术，增加了微创手术的救治范围，提高了手术的精度，并降低了患者的痛苦和术者的工作强度。

Description

进针机器人

技术领域

本实用新型涉及精密智能医疗工具技术领域，尤其涉及一种进针机器人。

背景技术

在微创手术治疗过程中，由于微细神经的压迫、损伤、粘连等症状，导致微细病变的微创极其困难，很难利用现有ISO微创标准的 5mm器械进行手术。而对于周围神经系统的微创手术种类更加繁杂、难度更大，传统的刚性微创器械不能弯曲，在手术过程中对人体产生的破坏性损伤十分严重，极大地加重了患者的痛苦和医务人员的工作难度。因此为了降低手术风险、减轻患者痛苦、降低医务人员的工作强度，研制一种新型的进针机器人刻不容缓。

实用新型内容

本实用新型提供一种进针机器人，用以解决现有技术中刚性微创器械不能弯曲的缺陷。

本实用新型提供一种进针机器人，包括：第一连接板；第一驱动组件，所述第一驱动组件安装在所述第一连接板；绕线筒，所述绕线筒套接在所述第一驱动组件的传动轴的外部；柔性针，所述柔性针贯穿所述第一连接板，所述柔性针的一端开设有偏心孔，所述偏心孔与所述绕线筒上连接的传动丝连接。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，所述第一驱动组件包括：第一步进电机，所述第一步进电机安装在所述第一连接板；蜗杆，所述蜗杆与所述第一步进电机的传动轴连接；蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；其中，所述蜗轮的传动轴上套接有所述绕线筒。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括第一固定组件，所述第一固定组件包括：固定板，所述固定板安装在所述第一连接板，所述固定板的中心开设有第一通孔；一对第一固定套，一对所述第一固定套相对设置，并位于所述第一通孔内，所述第一固定套为半圆形结构；顶丝，套接在一对所述第一固定套的外部，以将位于一对所述第一固定套之间的所述柔性针固定；其中，所述第一连接板形成有台阶状通孔，所述台阶状通孔与所述第一通孔同轴设置，所述固定板安装在所述台阶状通孔内，一对所述第一固定套延伸至所述台阶状通孔的外部。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括第二驱动组件，安装在所述第一连接板；一对所述第一固定套延伸至所述第一连接板外部的一端安装有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第二驱动组件传动连接。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，所述第二驱动组件包括：第二步进电机，安装在所述第一连接板；第二齿轮，安装在所述第二步进电机的传动轴，并与所述第一齿轮啮合。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括第一滑台组件，所述第一滑台组件包括：第一滑台；第二连接板，所述第二连接板安装在所述第一滑台，所述第一连接板安装在所述第二连接板；第一托板，所述第一托板安装在所述第一滑台，所述第一托板形成有第二通孔，所述第二通孔与所述台阶状通孔同轴设置，所述柔性针穿过所述第二通孔，延伸至所述第一托板的外部。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括第二滑台组件，所述第二滑台组件包括：第二滑台；第三连接板，所述第三连接板安装在所述第二滑台，所述第一滑台与所述第三连接板滑动连接；第二托板，所述第二托板与所述第三连接板垂直设置，所述第二托板形成有第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔同轴设置，所述柔性针穿过所述第三通孔，延伸至所述第二托板的外部。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括第二固定组件，所述第二固定组件包括：第二固定套，所述第二固定套安装在所述第一托板，并与所述第二通孔同轴设置；外针，所述外针的一端安装在所述第二固定套内；其中，所述柔性针套设在所述外针内，并能够在所述第一滑台组件的带动下，延伸至所述外针的外部。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括外罩，所述外罩包括：第一外罩，所述第一外罩包括连接的第一本体和一对第二本体，一对所述第二本体沿所述第一本体的长度方向设置在所述第一本体的两端；多个连接角板，每个所述连接角板分别安装在所述第二本体的边缘；第二外罩，所述第二外罩包括连接的第三本体和一对第四本体，一对所述第四本体沿所述第三本体的宽度方向设置在所述第三本体的两端，所述第四本体与所述连接角板连接，以使所述第一外罩和所述第二外罩形成一个整体；其中，所述第二滑台安装在所述第一本体，所述第二托板安装在任一所述第二本体，安装有所述第二托板的所述第二本体开设有第四通孔，所述第四通孔与所述第三通孔同轴设置，所述外针的另一端穿过所述第四通孔，延伸至所述第二本体之外。

根据本实用新型提供的一种进针机器人，还包括导向套，所述导向套的一端安装在所述第四通孔内，另一端延伸至所述第四通孔的外部，所述外针穿过所述导向套延伸至所述导向套的外部。

本实用新型提供的进针机器人，通过在柔性针的一端开设偏心孔，第一驱动组件驱动绕线筒转动时，带动柔性针发生弯曲运动，改变了柔性针的进针方向，解决了刚性微创器械无法弯曲的问题，实现了多自由度微创进针。同时，本实用新型提供的进针机器人，利用毫米级的柔性针进行手术，增加了微创手术的救治范围，提高了手术的精度，并降低了患者的痛苦和术者的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的进针机器人的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

附图标记：

10：柔性针； 21：第一固定套； 22：固定板；

31：第一连接板； 32：蜗杆； 33：蜗轮；

34：绕线筒； 35：传动轴； 36：第一步进电机；

41：第二步进电机； 42：第一齿轮； 43：第二齿轮；

51：第一滑台； 52：第二连接板； 53：第一托板；

61：第二滑台； 62：第三连接板； 63：第二托板；

71：第二固定套； 72：外针； 73：导向套；

101：第一外罩； 102：连接角板； 103：第二外罩。

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，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1和图2描述本实用新型的进针机器人。

如图1和图2所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人包括：第一连接板31、第一驱动组件、绕线筒34和柔性针10。第一驱动组件安装在第一连接板31，绕线筒34套接在第一驱动组件的传动轴35的外部，柔性针10贯穿第一连接板31。柔性针10的一端开设有偏心孔，该偏心孔与连接在绕线筒34上的传动丝连接。

具体来说，绕线筒34套设在第一驱动组件的传动轴35的外部，并与传动轴35固定连接。传动丝的一端连接在绕线筒34上，另一端与柔性针10的偏心孔连接。在第一驱动组件的驱动下，绕线筒34与传动轴35同轴转动，带动传动丝收紧或放松。当传动丝收紧时，在偏心力的作用下，传动丝带动柔性针10发生弯曲运动，进而实现柔性针10多自由度柔性进针；当传动丝放松时，柔性针10恢复原状。

进一步地，柔性针10的直径可为1.0-2.6mm，可选地，在本实用新型的一个实施例中，柔性针10的直径为1.6mm。

本实用新型实施例提供的进针机器人，通过在柔性针的一端开设偏心孔，第一驱动组件驱动绕线筒转动时，带动柔性针发生弯曲运动，改变了柔性针的进针方向，解决了刚性微创器械无法弯曲的问题，实现了多自由度微创进针。同时，本实用新型实施例提供的进针机器人，利用毫米级的柔性针进行手术，增加了微创手术的救治范围，提高了手术的精度，并降低了患者的痛苦和术者的工作强度。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，第一驱动组件包括：第一步进电机36、蜗杆32和蜗轮33。第一步进电机36安装在第一连接板31，蜗杆32与第一步进电机36的传动轴连接，蜗轮33与蜗杆32啮合，其中，蜗轮33的传动轴35上套接有绕线筒34。

具体来说，第一步进电机36驱动蜗杆32转动，蜗杆32与蜗轮 33啮合，带动蜗轮33转动，蜗轮33带动绕线筒34转动，进而实现柔性针10的弯曲运动或恢复原状。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括第一固定组件。第一固定组件包括：一对第一固定套21、固定板22 和顶丝。第一连接板31上形成有台阶状通孔，固定板22安装在该台阶状通孔的直径较大的孔内，固定板22的中心开设有第一通孔，该第一通孔与台阶状通孔同轴设置。一对第一固定套21相对设置，并位于第一通孔内，其中，该第一固定套21为半圆形结构。

具体来说，固定板22的一端安装在该台阶状通孔内，一对第一固定套21设置在固定板22的第一通孔内，并延伸至该台阶状通孔的外部。柔性针10设置在一对第一固定套21之间。第一固定套21外套设有顶丝，在顶丝的拧紧力作用下，可将一对第一固定套21夹紧，并使一对第一固定套21将柔性针10夹紧，以将柔性针10固定在第一固定套21内。进一步地，柔性针10的一端伸出至第一固定套21 的外部，此端开设有偏心孔，以与绕线筒34的传送丝连接。柔性针 10的另一端穿过第一连接板31，并延伸至第一连接板31的外部。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括第二驱动组件。第二驱动组件安装在第一连接板31，一对第一固定套21延伸至第一连接板31外部的一端安装有第一齿轮42，该第一齿轮42与第二驱动组件传动连接。

具体来说，第二驱动组件包括：第二步进电机41和第二齿轮43。第二步进电机41安装在第一连接板31，第二齿轮43安装在第二步进电机41的传动轴，并与第一齿轮42啮合。在第二步进电机41的驱动下，第二齿轮43带动第一齿轮42转动，第一齿轮42带动一对第一固定套21转动，一对第一固定套21带动柔性针10转动，进而实现柔性针10的旋转动作。

本实用新型实施例提供的进针机器人，通过采用多个步进电机分别控制柔性针的旋转和弯曲运动，精准控制柔性针的动作，提高了微创手术的精准度，减轻了患者的痛苦。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括第一滑台组件。第一滑台组件包括：第一滑台51、第二连接板52和第一托板53。第二连接板52安装在第一滑台51，第一连接板31安装在第二连接板52，并与第二连接板52垂直设置。第一托板53安装在第二连接板52，并与第二连接板52垂直设置，且第一托板53 与第一连接板31平行设置。进一步地，第一托板53形成有第二通孔，第二通孔与第一连接板31的台阶状通孔同轴设置，柔性针10穿过第二通孔，延伸至第一托板53的外部。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括第二滑台组件。第二滑台组件包括：第二滑台61、第三连接板62和第二托板63。第三连接板62安装在第二滑台61，第一滑台51与第三连接板62滑动连接。第二托板63安装在第三连接板62，并与第三连接板62垂直设置。此时，第一连接板31、第一托板53和第二托板63平行设置，第二托板63形成有第三通孔，第三通孔与第一托板 53的第二通孔同轴设置，柔性针10穿过第三通孔，延伸至第二托板 63的外部，此时，柔性针10的一端与绕线筒34连接，柔性针10的上部被第一固定套21固定，柔性针10的另一端穿过第一连接板31、第一托板53和第二托板63，并延伸至第二托板63的外部。

具体来说，第三连接板62上安装有丝杠，第一滑台51与丝杠连接，并能沿丝杠往复直线运动。当第一滑台51运动时，带动第一连接板31往复直线运动，进而带动柔性针10往复直线运动，实现柔性针10直线进针或收针。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括第二固定组件，第二固定组件包括：第二固定套71和外针72。第二固定套71安装在第一托板53，并位于第二通孔的上方或下方，外针 72的一端安装在第二固定套71内。具体来说，外针72的一端通过光轴固定环固定在第二固定套71内，通过调节光轴固定环的顶丝，可将外针72固定在第二固定套71内，以防止其发生旋转。进一步地，第二固定套71的内部形成有台阶状通孔，外针72的端面顶在台阶状通孔的底面，以防止外针72向上运动。柔性针10套设在该外针72 内，并能够在第一滑台51的带动下，延伸至外针72的外部。

可以理解的是：根据柔性针10与第一连接板31的相对设置方向，第二固定套71可位于第二通孔的上方或下方。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，外针72的内径为2mm。

本实用新型实施例提供的进针机器人，通过将柔性针套设在外针内，外针为柔性针提供导向作用，实现了柔性针微创手术的精准定位。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，为保障进针机器人工作的稳定性和安全性，进针机器人还包括外罩。外罩包括：第一外罩101、多个连接角板102和第二外罩103。第一外罩101包括连接的第一本体和第二本体，一对第二本体沿第一本体的长度方向设置在第一本体的两端。每个连接角板102分别安装在两个第二本体的边缘。第二外罩103包括连接的第三本体和一对第四本体，一对第四本体沿第三本体的宽度方向设置在第三本体的两端，第四本体与连接角板 102通过螺栓连接，以将第一外罩101和第二外罩103组合成一个整体。

具体来说，第二滑台61安装在第一本体，第二托板63安装在任意一个第二本体。安装有第二托板63的第二本体开设有第四通孔，该第四通孔与第三通孔同轴设置，外针72的另一端穿过第四通孔，延伸至第二本体的外部，柔性针10设置在外针72内，柔性针10在第一滑台51的带动下，可伸出外针72的外部或收回至外针72内。

进一步地，除外针72外，以上所述的所有部件均安装在第一外罩101和第二外罩103形成的整体内。进一步地，未安装第二托板 63的第二本体上开设有出线孔，用于滑台和步进电机的布线。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，进针机器人还包括导向套73。导向套73的一端安装在第四通孔内，另一端延伸至第四通孔的外部，外针72穿过该导向套73延伸至导向套73的外部。导向套73为套针的进出提供导向和支撑作用。

具体来说，在第一滑台51的带动下，第一托板53能够往复直线运动，进而带动外针72沿着导向套73往复直线运动，从而实现套针在微创手术时的直线进针和收针的功能。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，外针72的直径为 2.4mm。

以下以图1所示的实施例为例，详细说明本实用新型的进针机器人的工作过程。

在第一滑台51的带动下，第一连接板31和第一托板53可做往复直线运动，柔性针10在第一连接板31的带动下，沿外针72做往复直线运动，实现柔性针10的直线进针或收针；相应地，外针72可在第一托板53的带动下沿导向套73做直线往复运动，进而实现外针 72的直线进针或收针。

第二步进电机41可带动第二齿轮43转动，第二齿轮43带动第一齿轮42转动，进而带动第一固定套21转动，第一固定套21带动柔性针10旋转，实现柔性针10的旋转动作。

第一步进电机36驱动蜗杆32转动，蜗杆32带动蜗轮33转动，绕线筒34套接在蜗轮33的传动轴35上，与传动轴35同步转动，带动绕线筒34上连接的传动丝收紧，当传动丝收紧时，带动柔性针10 发生弯曲运动，改变柔性针10的进针方向，从而实现多自由度的微创手术。当传动丝放松时，柔性针10恢复原状。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种进针机器人，其特征在于，包括：

第一连接板；

第一驱动组件，所述第一驱动组件安装在所述第一连接板；

绕线筒，所述绕线筒套接在所述第一驱动组件的传动轴的外部；

柔性针，所述柔性针贯穿所述第一连接板，所述柔性针的一端开设有偏心孔，所述偏心孔与所述绕线筒上连接的传动丝连接。

2.根据权利要求1所述的进针机器人，其特征在于，所述第一驱动组件包括：

第一步进电机，所述第一步进电机安装在所述第一连接板；

蜗杆，所述蜗杆与所述第一步进电机的传动轴连接；

蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合；

其中，所述蜗轮的传动轴上套接有所述绕线筒。

3.根据权利要求1所述的进针机器人，其特征在于，还包括第一固定组件，所述第一固定组件包括：

固定板，所述固定板安装在所述第一连接板，所述固定板的中心开设有第一通孔；

一对第一固定套，一对所述第一固定套相对设置，并位于所述第一通孔内，所述第一固定套为半圆形结构；

顶丝，套接在一对所述第一固定套的外部，以将位于一对所述第一固定套之间的所述柔性针固定；

其中，所述第一连接板形成有台阶状通孔，所述台阶状通孔与所述第一通孔同轴设置，所述固定板安装在所述台阶状通孔内，一对所述第一固定套延伸至所述台阶状通孔的外部。

4.根据权利要求3所述的进针机器人，其特征在于，还包括第二驱动组件，安装在所述第一连接板；

一对所述第一固定套延伸至所述第一连接板外部的一端安装有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第二驱动组件传动连接。

5.根据权利要求4所述的进针机器人，其特征在于，所述第二驱动组件包括：

第二步进电机，安装在所述第一连接板；

第二齿轮，安装在所述第二步进电机的传动轴，并与所述第一齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的进针机器人，其特征在于，还包括第一滑台组件，所述第一滑台组件包括：

第一滑台；

第二连接板，所述第二连接板安装在所述第一滑台，所述第一连接板安装在所述第二连接板；

第一托板，所述第一托板安装在所述第一滑台，所述第一托板形成有第二通孔，所述第二通孔与所述台阶状通孔同轴设置，所述柔性针穿过所述第二通孔，延伸至所述第一托板的外部。

7.根据权利要求6所述的进针机器人，其特征在于，还包括第二滑台组件，所述第二滑台组件包括：

第二滑台；

第三连接板，所述第三连接板安装在所述第二滑台，所述第一滑台与所述第三连接板滑动连接；

第二托板，所述第二托板与所述第三连接板垂直设置，所述第二托板形成有第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔同轴设置，所述柔性针穿过所述第三通孔，延伸至所述第二托板的外部。

8.根据权利要求7所述的进针机器人，其特征在于，还包括第二固定组件，所述第二固定组件包括：

第二固定套，所述第二固定套安装在所述第一托板，并与所述第二通孔同轴设置；

外针，所述外针的一端安装在所述第二固定套内；

其中，所述柔性针套设在所述外针内，并能够在所述第一滑台组件的带动下，延伸至所述外针的外部。

9.根据权利要求8所述的进针机器人，其特征在于，还包括外罩，所述外罩包括：

第一外罩，所述第一外罩包括连接的第一本体和一对第二本体，一对所述第二本体沿所述第一本体的长度方向设置在所述第一本体的两端；

多个连接角板，每个所述连接角板分别安装在所述第二本体的边缘；

第二外罩，所述第二外罩包括连接的第三本体和一对第四本体，一对所述第四本体沿所述第三本体的宽度方向设置在所述第三本体的两端，所述第四本体与所述连接角板连接，以使所述第一外罩和所述第二外罩形成一个整体；

其中，所述第二滑台安装在所述第一本体，所述第二托板安装在任一所述第二本体，安装有所述第二托板的所述第二本体开设有第四通孔，所述第四通孔与所述第三通孔同轴设置，所述外针的另一端穿过所述第四通孔，延伸至所述第二本体之外。

10.根据权利要求9所述的进针机器人，其特征在于，还包括导向套，所述导向套的一端安装在所述第四通孔内，另一端延伸至所述第四通孔的外部，所述外针穿过所述导向套延伸至所述导向套的外部。

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