CN216603056U - 主手控制单元及消化道手术辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主手控制单元及消化道手术辅助机器人，用于柔性机械臂的末端的夹钳的开合控制和姿态控制，包括信号传输机械臂、使能按钮和开合按钮。信号传输机械臂包括连接座、第一关节臂、第二关节臂、第三关节臂、第一编码器、第二编码器和第三编码器，第一关节臂的一端与连接座转动连接，第一关节臂的另一端与第二关节臂的一端转动连接，第二关节臂的另一端与第三关节臂的一端与转动连接；第一编码器用于检测第一关节臂相对连接座转动的角度，第二编码器用于检测第二关节臂相对第一关节臂转动的角度，第三编码器用于检测第三关节臂相对第二关节臂转动的角度。本实用新型的主手控制单元能够简化柔性机械臂末端的夹钳的操作。

Description

主手控制单元及消化道手术辅助机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种主手控制单元及消化道手术辅助机器人。

背景技术

传统的内镜粘膜下剥离术(ESD手术)是消化科医生在消化内镜的帮助下对粘膜下病变组织的切除手术。目前医院里使用的消化道内镜系统都是单通道的，在做ESD手术时，经过通道插入电刀后，却无法再从内镜内部增加其它辅助手术切割的工具，来帮助把表层面膜组织者提拉起来，当电刀切除粘膜下病变组织时，内镜视野范围极易被表层粘膜遮住。这种手术对操作医生的经验和技巧都要求非常高，手术效率也比较低，而且还容易产生穿孔的风险。因此，在手术过程中，为了避免表层粘膜的阻挡，需要一种能对病灶区表层粘膜进行提拉的柔性机械臂。

相关技术中，柔性机械臂末端的夹钳的操作控制不方便，难以满足手术要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种主手控制单元，能够简化柔性机械臂末端的夹钳的操作。

本实用新型还提出一种具有上述主手控制单元的消化道手术辅助机器人。

根据本实用新型的第一方面实施例的主手控制单元，用于柔性机械臂的末端的夹钳的开合控制和姿态控制，包括：

信号传输机械臂，包括连接座、第一关节臂、第二关节臂、第三关节臂、第一编码器、第二编码器和第三编码器，所述第一关节臂的一端与所述连接座转动连接，所述第一关节臂的另一端与所述第二关节臂的一端转动连接，所述第二关节臂的另一端与所述第三关节臂的一端与转动连接；所述第一编码器用于检测所述第一关节臂相对所述连接座转动的角度，所述第二编码器用于检测所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的角度，所述第三编码器用于检测所述第三关节臂相对所述第二关节臂转动的角度；

使能按钮，与所述第三关节臂连接，所述使能按钮用于确定所述夹钳的姿态处于可调节状态或不可调节状态；

开合按钮，与所述第三关节臂连接，所述开合按钮用于控制所述夹钳张开或合拢。

根据本实用新型实施例的主手控制单元，至少具有如下有益效果：通过设置信号传输机械臂，在移动第三关节臂时，可获得第一关节臂相对连接座转动的角度、第二关节臂相对第一关节臂转动的角度和第三关节臂相对第二关节臂转动的角度，通过运动学求解即可获得第三关节臂的位置变化量，通过主从映射，将第三关节臂的位置变化量转换为夹钳的位置变化量，进而控制夹钳的姿态，因此，工作人员只需操作信号传输机械臂，即可控制夹钳的姿态，操作简单；此外，通过安装使能按钮，可避免夹钳被误操作，通过安装开合按钮，可单独控制夹钳的张开或合拢，从而方便操作。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一关节臂相对所述连接座转动的轴心，与所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的轴心垂直；所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的轴心，与所述第三关节臂相对所述第二关节臂转动的轴心平行。

根据本实用新型的一些实施例，还包括操作姿态调整机械臂，包括第四关节臂、第五关节臂和第六关节臂，所述第四关节臂的一端与所述第三关节臂的另一端转动连接，所述第四关节臂的另一端与所述第五关节臂的一端转动连接，所述第五关节臂的另一端与所述第六关节臂的一端转动连接，所述使能按钮和所述开合按钮均设于所述第六关节臂。

根据本实用新型的一些实施例，所述第四关节臂相对所述第三关节臂转动的轴心，与所述第五关节臂相对所述第四关节臂转动的轴心垂直；所述第五关节臂相对所述第四关节臂转动的轴心，与所述第六关节臂相对所述第五关节臂转动的轴心垂直。

根据本实用新型的第二方面实施例的消化道手术辅助机器人，包括上述的主手控制单元，还包括：

操作台，所述操作台与所述连接座固定连接；

消化内镜，包括插入端；

柔性机械臂，包括夹钳、柔性管和夹钳驱动单元，所述柔性管的第一端可拆卸地固定于所述消化内镜的所述插入端，所述柔性管的第二端固定于所述操作台，所述夹钳设于所述柔性管的所述第一端，所述夹钳驱动单元用于驱使所述夹钳张开或合拢，所述夹钳驱动单元还用于驱使所述夹钳上下摆动、左右摆动和前后移动；

控制单元，用于接收所述第一编码器、所述第二编码器和所述第三编码器的角度信号，所述控制单元还用于接收所述使能按钮和所述开合按钮发出的信号，所述控制单元还用于向所述夹钳驱动单元输出控制信号。

根据本实用新型实施例的消化道手术辅助机器人，至少具有如下有益效果：通过使用上述的主手控制单元，可将第一编码器、第二编码器和第三编码器的角度信号反馈给控制单元，控制单元综合使能按钮和开合按钮发出的信号后，对夹钳驱动单元进行控制，进而使夹钳上下摆动、左右摆动和前后移动，以及使夹钳张开或合拢，从而配合消化内镜的插入端进行内镜粘膜下剥离术，通过使用上述的主手控制单元，有利于简化粘膜的提拉操作。

根据本实用新型的一些实施例，所述柔性机械臂还包括套管，所述套管与所述柔性管的第一端固定连接，所述套管设有插孔，所述消化内镜的所述插入端可拆卸地插设在所述插孔中。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹钳驱动单元包括两根驱动绳和两组第一驱动组件，所述柔性管内设有沿轴向延伸的两个第一通孔，两根所述驱动绳分别插设在两个所述第一通孔中，两根所述驱动绳的一端均与所述夹钳连接，两根所述驱动绳的另一端分别与两组所述第一驱动组件连接；两组所述第一驱动组件用于驱使两根所述驱动绳在相应的所述第一通孔中移动，以使所述夹钳左右摆动。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹钳驱动单元还包括弹簧管和第二驱动组件，所述柔性管内设有沿轴向延伸的第二通孔，所述弹簧管插设在所述第二通孔中，所述弹簧管的一端与所述夹钳连接，所述弹簧管的另一端与所述第二驱动组件连接，所述第二驱动组件用于驱使所述弹簧管在所述第二通孔中移动，以使所述夹钳前后移动或上下摆动。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹钳驱动单元还包括芯轴和第三驱动组件，所述夹钳包括第一钳臂、第二钳臂和夹钳座，所述第一钳臂和所述第二钳臂均与所述夹钳座连接，所述夹钳座与所述弹簧管的所述一端固定连接，所述芯轴插设在所述弹簧管中，所述芯轴的一端与所述第一钳臂连接，所述芯轴的另一端与所述第三驱动组件连接；所述第三驱动组件用于驱使所述芯轴在所述第二通孔中移动，以使所述第一钳臂靠近或远离所述第二钳臂。

根据本实用新型的一些实施例，所述夹钳还包括第一连杆和第二连杆，所述第一钳臂和所述第二钳臂均与所述夹钳座转动连接，所述第一连杆的一端与所述第一钳臂的一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述芯轴转动连接，所述第二连杆的一端与所述第二钳臂的一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述芯轴转动连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的主手控制单元的立体图；

图2为图1中主手控制单元的后视图；

图3为图1中主手控制单元的第二关节臂和第三关节臂的连接结构的示意图；

图4为本实用新型实施例的消化道手术辅助机器人的立体图；

图5为图4中消化道手术辅助机器人的柔性机械臂和消化内镜的示意图；

图6为图4中消化道手术辅助机器人的柔性机械臂的剖视图；

图7为图4中消化道手术辅助机器人的柔性机械臂的爆炸图；

图8为图4中消化道手术辅助机器人的夹钳的立体图。

附图标记：信号传输机械臂100、第一编码器110、第二编码器120、第一关节臂130、第二关节臂140、转轴141、轴承142、轴承座143、卡簧144、第三通孔145、环形挡圈146、第三关节臂150、第三编码器160、磁盘161、电路板162；

开合按钮200；

使能按钮300；

操作姿态调整机械臂400、第四关节臂410、第五关节臂420、第六关节臂430；

操作台500；

柔性机械臂600、柔性管610、第一通孔611、第二通孔612、弹簧管620、芯轴630、驱动绳640、夹钳650、第一钳臂651、第二钳臂652、第一连杆653、第二连杆654、夹钳座655、套管660、插孔661、过孔662；

消化内镜700、插入端710。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1和图2，并适当参照图4，根据本实用新型的第一方面实施例的主手控制单元，用于柔性机械臂600的末端的夹钳650的开合控制和姿态控制，主手控制单元包括信号传输机械臂100、开合按钮200和使能按钮300。

信号传输机械臂100包括连接座、第一关节臂130、第二关节臂140、第三关节臂150、第一编码器110、第二编码器120和第三编码器160。第一关节臂130的一端与连接座转动连接，第一关节臂130的另一端与第二关节臂140的一端转动连接，第二关节臂140的另一端与第三关节臂150的一端与转动连接。第一编码器110用于检测第一关节臂130相对连接座转动的角度，第二编码器120用于检测第二关节臂140相对第一关节臂130转动的角度，第三编码器160用于检测第三关节臂150相对第二关节臂140转动的角度。

使能按钮300与第三关节臂150连接，使能按钮300用于确定夹钳650的姿态处于可调节状态或不可调节状态。开合按钮200与第三关节臂150连接，开合按钮200用于控制夹钳650张开或合拢。

结合上述，通过设置信号传输机械臂100，在移动第三关节臂150时，可获得第一关节臂130相对连接座转动的角度、第二关节臂140相对第一关节臂130转动的角度和第三关节臂150相对第二关节臂140转动的角度。通过运动学求解即可获得第三关节臂150的位置变化量，通过主从映射，将第三关节臂150的位置变化量转换为夹钳650的位置变化量，进而控制夹钳650的姿态。因此，工作人员只需操作信号传输机械臂100，即可控制夹钳650的姿态，操作简单。此外，通过安装使能按钮300，可避免夹钳650被误操作，通过安装开合按钮200，可单独控制夹钳650的张开或合拢，从而方便操作。

具体的，参照图3，以第二关节臂140和第三关节臂150之间的连接结构，来说明如何实现转动连接的。第二关节臂140的右端设有转轴141，转轴141上套设一个轴承142后，插设在轴承座143的第三通孔145中，之后套上另一个轴承142。第三通孔145的内表面固定有环形挡圈146，两个轴承142分别位于环形挡圈146的两侧。左侧的轴承142通过环形挡圈146和转轴141上的轴肩定位，右侧的轴承142通过卡簧144和环形挡圈146定位。第三关节臂150通过螺钉与轴承座143固定连接，由此第二关节臂140和第三关节臂150实现了转动连接。

此外，第三编码器160可选择磁性旋转编码器，磁性旋转编码器包括磁盘161和电路板162。磁盘161粘接固定在转轴141右端的盲孔中，电路板162通过螺钉固定在第三关节臂150上，电路板162上固定有传感器，传感器可选择霍尔效应器件或磁阻器件。

类似的，第一关节臂130与连接座之间的连接结构，以及第一关节臂130与第二关节臂140之间的连接结构，均与第二关节臂140和第三关节臂150之间的连接结构类同。需要说明的是，连接座的形状与轴承座143类似。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，第一关节臂130相对连接座转动的轴心，与第二关节臂140相对第一关节臂130转动的轴心垂直；第二关节臂140相对第一关节臂130转动的轴心，与第三关节臂150相对第二关节臂140转动的轴心平行。通过这三个转动自由度，可通过运动学分析完全确定第三关节臂150的位置，进而便于控制夹钳650的姿态。此外，通过设置这三个转动自由度，可较好地避免干涉碰撞(参照图4)。

具体的，第一关节臂130相对连接座转动的轴心沿上下方向设置，第二关节臂140相对第一关节臂130转动的轴心沿左右方向设置，第三关节臂150相对第二关节臂140转动的轴心也沿左右方向设置。

在本实用新型的一些实施例中，第一关节臂130相对连接座转动的轴心，与第二关节臂140相对第一关节臂130转动的轴心垂直；第二关节臂140相对第一关节臂130转动的轴心，与第三关节臂150相对第二关节臂140转动的轴心垂直。此时，第三关节臂150上的某点的轨迹位于球心固定的球面上，通过运动学分析完全确定第三关节臂150的位置，进而便于控制夹钳650的姿态。

参照图1和图2，在本实用新型的一些实施例中，手控制单元还包括操作姿态调整机械臂400，操作姿态调整机械臂400包括第四关节臂410、第五关节臂420和第六关节臂430。第四关节臂410的一端与第三关节臂150的另一端转动连接，第四关节臂410的另一端与第五关节臂420的一端转动连接，第五关节臂420的另一端与第六关节臂430的一端转动连接，使能按钮300和开合按钮200均设于第六关节臂430。

通过设置操作姿态调整机械臂400，可将第六关节臂430的调整到合适的位置，从而方便工作人员握持。将使能按钮300和开合按钮200设置在第六关节臂430上，工作人员在握持第六关节臂430时，还可方便地操作使能按钮300和开合按钮200。通过操作第六关节臂430，可调整第三关节臂150的位置。

具体的，第四关节臂410与第五关节臂420之间的转动连接结构，以及第五关节臂420和第六关节臂430之间的转动连接结构，均可参照第二关节臂140和第三关节臂150之间的转动连接结构。

具体的，开合按钮200设有两个，一个开合按钮200按下之后，夹钳650张开，另一个开合按钮200按下之后，夹钳650合拢。

参照图1和图2，在本实用新型的进一步实施例中，第四关节臂410相对第三关节臂150转动的轴心，与第五关节臂420相对第四关节臂410转动的轴心垂直；第五关节臂420相对第四关节臂410转动的轴心，与第六关节臂430相对第五关节臂420转动的轴心垂直。

当第三关节臂150固定时，第六关节臂430上的某点的轨迹位于球心固定的球面上，此时可灵活调整第六关节臂430的位置。

参照图4至图6，需要说明的是，图4中的柔性机械臂600和消化内镜700是经过截断的，非真实长度。根据本实用新型的第二方面实施例的消化道手术辅助机器人，包括上述的主手控制单元，还包括操作台500、柔性机械臂600、消化内镜700和控制单元。操作台500与连接座固定连接。

消化内镜700包括插入端710。柔性机械臂600包括夹钳650、柔性管610和夹钳驱动单元。柔性管610的第一端(参照图4，例如前端)可拆卸地固定于消化内镜700的插入端710，柔性管610的第二端(参照图4，例如后端)固定于操作台500，夹钳650设于柔性管610的第一端。夹钳驱动单元用于驱使夹钳650张开或合拢，夹钳驱动单元还用于驱使夹钳650上下摆动、左右摆动和前后移动；

控制单元用于接收第一编码器110、第二编码器120和第三编码器160的角度信号，控制单元还用于接收使能按钮300和开合按钮200发出的信号，控制单元还用于向夹钳驱动单元输出控制信号。

结合上述，通过使用上述的主手控制单元，可将第一编码器110、第二编码器120和第三编码器160的角度信号反馈给控制单元。控制单元综合使能按钮300和开合按钮200发出的信号后，对夹钳驱动单元进行控制，进而使夹钳650上下摆动、左右摆动和前后移动，以及使夹钳650张开或合拢，从而配合消化内镜700的插入端710进行内镜粘膜下剥离术。通过使用上述的主手控制单元，有利于简化粘膜的提拉操作。

需要说明的是，消化内镜700的插入端710是指插入人体消化道内的一端，即包括电刀等部件的一端。

参照图5和图7，在本实用新型的一些实施例中，柔性机械臂600还包括套管660，套管660与柔性管610的第一端固定连接，套管660设有插孔661，消化内镜700的插入端710可拆卸地插设在插孔661中。

由此，通过消化内镜700的插入端710与柔性管610的可拆卸连接，可方便地更换不同类型的消化内镜700，例如食管镜、胃镜、十二指肠镜等。此外，通过消化内镜700的插入端710与柔性管610的可拆卸连接，也可方便将柔性机械臂600拆下报废，将柔性机械臂600作为耗材使用。

具体的，套管660与柔性管610的第一端可通过胶水粘接固定。消化内镜700的插入端710与插孔661通过过盈配合实现固定，使用较大的力之后，可将消化内镜700的插入端710从插孔661中拔出。

参照图5和图7，在本实用新型的一些实施例中，夹钳驱动单元包括两根驱动绳640和两组第一驱动组件，柔性管610内设有沿轴向延伸的两个第一通孔611，两根驱动绳640分别插设在两个第一通孔611中。两根驱动绳640的一端均与夹钳650连接，两根驱动绳640的另一端分别与两组第一驱动组件连接；两组第一驱动组件用于驱使两根驱动绳640在相应的第一通孔611中移动，以使夹钳650左右摆动。

由此，通过两组第一驱动组件的作用，使左侧的驱动绳640向前拉动，同时使右侧的驱动绳640向后释放，即可使夹钳650向左侧摆动；类似的，使右侧的驱动绳640向前拉动，使左侧的驱动绳640向后释放，同时即可使夹钳650向右侧摆动。

各驱动绳640从第一通孔611的引出后，先穿过套管660上相应的过孔662，再与夹钳650连接(驱动绳640与夹钳650的连接位置见后文)。过孔662具有限定驱动绳640位置的作用，可使两根驱动绳640分别位于套管660的左侧和右侧。

具体的，第一驱动组件包括第一电机、第一丝杆、第一螺母、第一滑块和第一导轨。第一丝杆和第一导轨的长度方向均沿前后方向设置，第一丝杆的两端与操作台500转动连接(通过轴承实现)，第一导轨的两端与操作台500固定连接，第一丝杆和第一螺母螺纹配合，第一丝杆还与第一滑块固定连接，第一滑块可避免第一螺母自转。第一螺母与驱动绳640的另一端固定连接。第一电机固定于操作台500，第一电机的第一转轴与第一丝杆的一端传动连接(传动连接即通过联轴器、减速器等连接)。

由此，第一电机通电后，即可驱使第一螺母沿前后方向运动，进而带动驱动绳640沿前后方向运动。

参照图5和图7，在本实用新型的一些实施例中，夹钳驱动单元还包括弹簧管620和第二驱动组件。柔性管610内设有沿轴向延伸的第二通孔612，弹簧管620插设在第二通孔612中。弹簧管620的一端与夹钳650连接，弹簧管620的另一端与第二驱动组件连接，第二驱动组件用于驱使弹簧管620在第二通孔612中移动，以使夹钳650前后移动。

由此，在第二驱动组件的作用下，弹簧管620向前或向后移动，在两根驱动绳640同步运动的情况下，夹钳650可沿前后方向移动，进而方便夹钳650夹取隔膜。此外，当两根驱动绳640保持不动时，在第二驱动组件的作用下，弹簧管620向后移动，弹簧管620产生弯曲(此时夹钳650和弹簧管620的一部分需从柔性管610的后端伸出)，从而使夹钳650向下摆动，由此方便夹钳650夹住隔膜；当两根驱动绳640保持不动时，在第二驱动组件的作用下，弹簧管620向前移动，弹簧管620回复形变，从而使夹钳650向上摆动，由此可将隔膜提拉起来，从而暴露手术视野。

具体的，第二驱动组件的结构与第一驱动组件的结构类同，在此不重复叙述。

参照图5至图8，在本实用新型的进一步实施例中，夹钳驱动单元还包括芯轴630和第三驱动组件。夹钳650包括第一钳臂651、第二钳臂652和夹钳座655，第一钳臂651和第二钳臂652均与夹钳座655连接，夹钳座655与弹簧管620的一端固定连接，芯轴630插设在弹簧管620中，芯轴630的一端与第一钳臂651连接，芯轴630的另一端与第三驱动组件连接。第三驱动组件用于驱使芯轴630在第二通孔612中移动，以使第一钳臂651靠近或远离第二钳臂652。

由此，在第三驱动组件的作用下，可使第一钳臂651靠近或远离第二钳臂652，从而夹取或放开隔膜。

具体的，第三驱动组件的结构与第一驱动组件的结构类同，在此不重复叙述。

参照图7和图8，在本实用新型的一些实施例中，夹钳650还包括第一连杆653和第二连杆654。第一钳臂651和第二钳臂652均与夹钳座655转动连接，第一连杆653的一端与第一钳臂651的一端转动连接，第一连杆653的另一端与芯轴630转动连接，第二连杆654的一端与第二钳臂652的一端转动连接，第二连杆654的另一端与芯轴630转动连接。

由此，第一钳臂651、第二钳臂652、第一连杆653和第二连杆654形成了平面四连杆机构。芯轴630向后运动时，第一钳臂651和第二钳臂652张开；芯轴630向前运动时，第一钳臂651和第二钳臂652合拢。

综上，综合说明消化道手术辅助机器人的工作流程。当消化内镜700的插入端710和柔性机械臂600设有夹钳650的一端共同插入到消化道内时，消化内镜700切开隔膜。此时，工作人员操作主手控制单元，控制柔性机械臂600的末端的夹钳650的开合和姿态。具体的，在正式调整夹钳650的开合和姿态之前，通过操作姿态调整机械臂400调整将第六关节臂430调整至适合握持的位置，此时使能按钮300未被按下，控制单元不会向第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件发送信号，即夹钳650不会动作(开合按钮200按下，夹钳650也不会动作)。

接着，工作人员按下使能按钮300，并同时按下开合按钮200，使夹钳650张开(也可在夹钳650的位置调整完成后使夹钳650张开)。之后通过操作主手控制单元，调整夹钳650的位置。例如，使两个第一驱动组件工作，使夹钳650左右摆动，或者第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件配合，使夹钳650前后移动或上下摆动(弹簧管620和芯轴630需同步运动，夹钳650才不会张开或合拢)。之后，工作人员在按下使能按钮300的同时，按下开合按钮200，使夹钳650合拢，进而夹紧隔膜。最后，工作人员在按下使能按钮300的同时，通过操作主手控制单元，调整夹钳650的位置，实现隔膜的提拉。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术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宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.主手控制单元，其特征在于，用于柔性机械臂的末端的夹钳的开合控制和姿态控制，包括：

信号传输机械臂，包括连接座、第一关节臂、第二关节臂、第三关节臂、第一编码器、第二编码器和第三编码器，所述第一关节臂的一端与所述连接座转动连接，所述第一关节臂的另一端与所述第二关节臂的一端转动连接，所述第二关节臂的另一端与所述第三关节臂的一端与转动连接；所述第一编码器用于检测所述第一关节臂相对所述连接座转动的角度，所述第二编码器用于检测所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的角度，所述第三编码器用于检测所述第三关节臂相对所述第二关节臂转动的角度；

使能按钮，与所述第三关节臂连接，所述使能按钮用于确定所述夹钳的姿态处于可调节状态或不可调节状态；

开合按钮，与所述第三关节臂连接，所述开合按钮用于控制所述夹钳张开或合拢。

2.根据权利要求1所述的主手控制单元，其特征在于，所述第一关节臂相对所述连接座转动的轴心，与所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的轴心垂直；所述第二关节臂相对所述第一关节臂转动的轴心，与所述第三关节臂相对所述第二关节臂转动的轴心平行。

3.根据权利要求1或2所述的主手控制单元，其特征在于，还包括操作姿态调整机械臂，包括第四关节臂、第五关节臂和第六关节臂，所述第四关节臂的一端与所述第三关节臂的另一端转动连接，所述第四关节臂的另一端与所述第五关节臂的一端转动连接，所述第五关节臂的另一端与所述第六关节臂的一端转动连接，所述使能按钮和所述开合按钮均设于所述第六关节臂。

4.根据权利要求3所述的主手控制单元，其特征在于，所述第四关节臂相对所述第三关节臂转动的轴心，与所述第五关节臂相对所述第四关节臂转动的轴心垂直；所述第五关节臂相对所述第四关节臂转动的轴心，与所述第六关节臂相对所述第五关节臂转动的轴心垂直。

5.消化道手术辅助机器人，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的主手控制单元，还包括：

操作台，所述操作台与所述连接座固定连接；

消化内镜，包括插入端；

柔性机械臂，包括夹钳、柔性管和夹钳驱动单元，所述柔性管的第一端可拆卸地固定于所述消化内镜的所述插入端，所述柔性管的第二端固定于所述操作台，所述夹钳设于所述柔性管的所述第一端，所述夹钳驱动单元用于驱使所述夹钳张开或合拢，所述夹钳驱动单元还用于驱使所述夹钳上下摆动、左右摆动和前后移动；

控制单元，用于接收所述第一编码器、所述第二编码器和所述第三编码器的角度信号，所述控制单元还用于接收所述使能按钮和所述开合按钮发出的信号，所述控制单元还用于向所述夹钳驱动单元输出控制信号。

6.根据权利要求5所述的消化道手术辅助机器人，其特征在于，所述柔性机械臂还包括套管，所述套管与所述柔性管的第一端固定连接，所述套管设有插孔，所述消化内镜的所述插入端可拆卸地插设在所述插孔中。

7.根据权利要求5所述的消化道手术辅助机器人，其特征在于，所述夹钳驱动单元包括两根驱动绳和两组第一驱动组件，所述柔性管内设有沿轴向延伸的两个第一通孔，两根所述驱动绳分别插设在两个所述第一通孔中，两根所述驱动绳的一端均与所述夹钳连接，两根所述驱动绳的另一端分别与两组所述第一驱动组件连接；两组所述第一驱动组件用于驱使两根所述驱动绳在相应的所述第一通孔中移动，以使所述夹钳左右摆动。

8.根据权利要求7所述的消化道手术辅助机器人，其特征在于，所述夹钳驱动单元还包括弹簧管和第二驱动组件，所述柔性管内设有沿轴向延伸的第二通孔，所述弹簧管插设在所述第二通孔中，所述弹簧管的一端与所述夹钳连接，所述弹簧管的另一端与所述第二驱动组件连接，所述第二驱动组件用于驱使所述弹簧管在所述第二通孔中移动，以使所述夹钳前后移动或上下摆动。

9.根据权利要求8所述的消化道手术辅助机器人，其特征在于，所述夹钳驱动单元还包括芯轴和第三驱动组件，所述夹钳包括第一钳臂、第二钳臂和夹钳座，所述第一钳臂和所述第二钳臂均与所述夹钳座连接，所述夹钳座与所述弹簧管的所述一端固定连接，所述芯轴插设在所述弹簧管中，所述芯轴的一端与所述第一钳臂连接，所述芯轴的另一端与所述第三驱动组件连接；所述第三驱动组件用于驱使所述芯轴在所述第二通孔中移动，以使所述第一钳臂靠近或远离所述第二钳臂。

10.根据权利要求9所述的消化道手术辅助机器人，其特征在于，所述夹钳还包括第一连杆和第二连杆，所述第一钳臂和所述第二钳臂均与所述夹钳座转动连接，所述第一连杆的一端与所述第一钳臂的一端转动连接，所述第一连杆的另一端与所述芯轴转动连接，所述第二连杆的一端与所述第二钳臂的一端转动连接，所述第二连杆的另一端与所述芯轴转动连接。

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