CN217090900U - 一种介入手术机器人的主端控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于医疗机器人领域，提供了一种介入手术机器人的主端控制装置，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端控制装置的操作信息并执行相应动作，其包括操作杆和支撑组件，操作杆的杆体上开设有滑槽，滑槽沿操作杆的轴向延伸；支撑组件包括支撑件和连接件，连接件固定于支撑件；操作杆穿设于支撑件，连接件滑动地插设于滑槽，操作杆相对于支撑件沿操作杆的轴向移动，操作杆带动连接件沿操作杆的周向转动。本实用新型的操作杆与连接件之间滑动连接，利于操作杆沿轴向移动或沿周向转动，具有结构简单、安装方便、运动灵活等优点。

Description

一种介入手术机器人的主端控制装置

技术领域

本实用新型属于医疗机器人领域，应用于主从式血管介入手术机器人，尤其涉及一种介入手术机器人的主端控制装置。

背景技术

现有的介入手术机器人，基于主端装置的操作杆与从端机器人建立的主从映射关系，医生可直接操作主端装置的操作杆，实现对从端机器人的运动控制。手术过程中，为了移动导管和导丝等医疗器械，医生需要频繁的移动或/和转动操作杆。因现有的操作杆的安装结构复杂，导致操作杆不能灵活运动，影响医生操作，增加了医生的工作负担。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种介入手术机器人的主端控制装置，旨在解决现有技术的操作杆不能灵活运动，影响医生操作的技术问题。

本实用新型是这样实现的：一种介入手术机器人的主端控制装置，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端控制装置的操作信息并执行相应动作，所述主端控制装置包括操作杆和支撑组件，所述操作杆的杆体上开设有滑槽，所述滑槽沿所述操作杆的轴向延伸；所述支撑组件包括支撑件和连接件，所述连接件固定于所述支撑件；所述操作杆穿设于所述支撑件，所述连接件滑动地插设于所述滑槽，所述操作杆相对于所述支撑件沿所述操作杆的轴向移动，所述操作杆带动所述连接件沿所述操作杆的周向转动。

进一步的，所述连接件与所述滑槽为线接触。

进一步的，所述连接件包括滑动地插设于所述滑槽内的接触部，所述接触部具有与所述滑槽线接触的弧面。

进一步的，所述接触部为圆柱或所述接触部的末端为半球体结构。

进一步的，所述滑槽的槽壁上设置有与所述连接件线接触的凸起部。

进一步的，所述滑槽的槽壁沿所述操作杆的径向倾斜设置。

进一步的，所述滑槽沿所述操作杆的径向开设。

进一步的，所述支撑件包括轴承，所述操作杆穿设于所述轴承的内圈，所述操作杆经所述连接件固定于所述轴承的内圈，所述操作杆通过所述连接件带动所述轴承的内圈一起转动。

进一步的，所述内圈中设置有通孔，所述连接件穿设于所述通孔而固定于所述内圈。

进一步的，所述轴承为滑动轴承。

进一步的，所述主端控制装置包括两个所述操作杆，两个所述操作杆同向运动或反向运动。

本实用新型的有益效果是：操作杆与连接件之间滑动连接，减小了操作杆的滑槽与连接件之间的摩擦力，利于操作杆沿轴向移动或沿周向转动，具有结构简单、安装方便、运动灵活等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的介入手术机器人的主端控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的介入手术机器人的主端控制装置的操作杆和支撑组件的接触部分的装配示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的介入手术机器人的主端控制装置的操作杆和支撑组件的接触部分的纵向剖视图；

图4是本实用新型实施例一提供的介入手术机器人的主端控制装置的接触部和滑槽的接触部分的局部剖视图；

图5是本实用新型实施例二提供的介入手术机器人的主端控制装置的接触部和滑槽的接触部分的局部剖视图；

图6是本实用新型实施例三提供的介入手术机器人的主端控制装置的接触部和滑槽的接触部分的局部剖视图；

图7是本实用新型实施例四提供的介入手术机器人的主端控制装置的接触部和滑槽的接触部分的局部剖视图；

图8是本实用新型实施例五提供的介入手术机器人的主端控制装置的接触部和滑槽的接触部分的局部剖视图；

图9是图8的A-A剖视图。

100-主端控制装置、

1-操纵杆、11-滑槽、111-槽壁、112-凸起部、

2-支撑组件、21-连接件、211-接触部、22-支撑件、22a-轴承、221-内圈、222-通孔、223-环形槽、

3-支架、4-底座。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，甚至是可相对运动的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型的描述中，术语“长度”、“直径”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

本实用新型所使用的方向“远”为朝向患者的方向，方向“近”是远离患者的方向。术语“上”和“上部”指的是背离重力的方向的一般方向，术语“底部”、“下”和“下部”指的是重力的一般方向。术语“前”指的是介入手术机器人从端装置面向使用者的一侧、“前进”指的是让导丝或导管位移进入手术病人身体的方向。术语“后”指的是介入手术机器人从端装置背向使用者的一侧、“后退”指的是让导丝或导管位移退出手术病人身体的方向。术语“向内地”指的是特征的内部部分。术语“向外地”指的是特征的外面的部分。术语“转动”包括“正转”和“反转”，其中，“正转”指的是让导丝或导管旋转进入手术病人身体的方向、“反转”指的是让导丝或导管旋转退出手术病人身体的方向。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多”或“多个”的含义是两个或两个以上。

最后需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

这里的导丝包括但不限于导引导丝、微导丝和支架等引导、支撑类介入医疗器械、导管包括但不限于导引导管、微导管、造影导管、多功能管(亦称中间导管)、溶栓导管、球囊扩张导管和球扩支架导管等治疗类介入医疗器械。

如附图1所示，为本实用新型实施例一提供的介入手术机器人的主端控制装置100，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端控制装置100的操作信息并执行相应动作。

主端控制装置100包括操作杆1和支撑组件2。操作杆1活动的安装在支撑组件2上。支撑组件2通过支架3固定在底座4上。操作杆1与从端机器人建立主从映射关系，操作杆1沿其轴向运动和/或周向转动时，从端机器人可执行相应的操作。主端控制装置100可根据操作需要设置一个或多个操作杆。在一实施例中，主端控制装置100包括两个操作杆1。每个操作杆1用于操作从端机器人上不同的操作对象，两个操作杆1操作时可同向运动或反向运动，包括沿轴向的相同方向位移或相反方向位移、沿周向的相同方向转动或相反方向转动。两个操作杆1可左右侧对称设置，也可仅在左侧或右侧同侧设置。

如附图2、3所示，本实施例的操作杆1为中空结构。操作杆1的杆体上开设有滑槽11。滑槽11开设在操作杆1与支撑组件2接触的杆体上。滑槽11沿操作杆1的轴向延伸。滑槽11沿轴向延伸的长度即为操作杆1相对支撑组件2轴向移动的最大距离。在一实施例中，滑槽11沿操作杆1的径向开设。进一步地，滑槽11沿操作杆1的径向贯穿于操作杆1的杆体。滑槽11与操作杆1的中空部相连通，支撑组件2可经滑槽11插入操作杆1的中空部。实际安装时，支撑组件2可插入滑槽11中，也可直接穿出滑槽11外，支撑组件2插入的深度更加灵活，降低了安装难度。当然，在其他实施例中，滑槽11也可不贯穿操作杆1的杆体，滑槽11的槽底位于操作杆1的杆体中。可以理解的是，根据设计需要，可在操作杆1的杆体上开设一个或多个滑槽11。多个滑槽11环绕操作杆1的周线设置。

如附图1、2所示，本实施例的支撑组件2包括支撑件22和连接件21。连接件21固定于支撑件22。操作杆1通过连接件21活动安装在支撑件22上。本实施例的操作杆1在滑槽11处套装了一组支撑组件2，在其他实施例中，也可根据滑槽11的设计长度，沿操作杆1的轴向套装多组支撑组件2。

如附图3所示，连接件21滑动地插设于滑槽11。连接件21与滑槽11之间可采用多种适合滑动的方式接触。在一实施例中，连接件21与滑槽11为线接触。当然，在其他实施例中，连接件21与滑槽11也可为点接触。本实施例的连接件21沿操作杆1的径向插设于滑槽11。当然，在其他实施例中，连接件21也可与操作杆1的径向呈一定的角度插设于滑槽11。沿操作杆1的轴向施加外力时，操作杆1相对连接件21滑动。连接件21位于滑槽11中，通过连接件21与滑槽11配合，对操作杆1的滑动轨迹进行导向。沿操作杆1的周向转动操作杆1时，连接件21与滑槽11抵接，操作杆1带动连接件21沿操作杆1的周向转动。

在一实施例中，连接件21包括滑动地插设于滑槽11内的接触部211，接触部211具有与滑槽11线接触的弧面。因接触部211的外轮廓为弧面，当操作杆1沿其轴向运动时，接触部211的外轮廓与滑槽11的槽壁111线接触，可有效减小操作杆1的滑槽11与接触部211之间的摩擦力，利于操作杆1沿其轴向运动。

接触部211可具有多种结构，如附图3、4所示，在一实施例中，接触部211为圆柱。圆柱直径与滑槽11内对称设置的两个槽壁111的间距相匹配。当接触部211沿操作杆1的径向插入滑槽11中时，两个槽壁111的表面分别与接触部211的圆柱面相切，也即接触部211与槽壁111线接触。本实施例的接触部211的圆柱底面穿过滑槽11插入操作杆1的中空部，当然，在其他实施例中，接触部211的圆柱底面也可位于滑槽11中。

如附图1、2所示，本实施例的支撑件22安装于支架3。支架3通过支撑件22为支撑组件2提供支撑。支撑件22为中空结构。操作杆1穿设于支撑件22。沿操作杆1的轴向施加外力时，操作杆1相对于支撑件22沿操作杆1的轴向移动。沿操作杆1的周向转动操作杆1时，操作杆1可相对于支撑件22沿周向转动。

支撑件22可具有多种结构，如附图2、3所示，在一实施例中，支撑件22包括轴承22a。轴承22a包括内圈221和外圈(图未示)。内圈221可相对于外圈转动，外圈固定地安装在支架3上。连接件21固定于轴承22a的内圈221。操作杆1穿设于轴承22a的内圈221，操作杆1经连接件21固定于轴承22a的内圈221，操作杆1通过连接件21带动轴承22a的内圈221一起转动。本实施例的轴承22a为滑动轴承，当然，在其他实施例中，轴承22a也可为滚动轴承或其他型号的轴承。

连接件21可采用多种方式将操作杆1与内圈221固定。在一实施例中，连接件21设置于内圈221中。内圈221中设置有通孔222，连接件21穿设于通孔222而固定于内圈221。在一实施例中，连接件21的周向设置有与内圈221连接的外螺纹，通孔222的内壁中设置有与外螺纹相匹配的内螺纹。连接件21与内圈221螺纹连接。可以理解的是，连接件21的杆体至少在与内圈221连接的部分设置外螺纹，插入滑槽11中的接触部211可设置外螺纹，也可不设置外螺纹。在其他实施例中，连接件21还可采用过盈配合或粘结等方式固定于通孔222的内壁。连接件21除了设置在内圈221中，在其他实施例中，连接件21也可与内圈221的端面固定连接。

如附图5所示，为本实用新型实施例二提供的介入手术机器人的主端控制装置。实施例二与实施例一的结构相似，主要区别点在于接触部211的结构。实施例二的接触部211的末端为半球体结构。两个槽壁111的表面分别与接触部211的球面相切。采用半球体的结构，可进一步地减少接触部211与操作杆1的滑槽11的接触面积，更好的减小操作杆1的滑槽11与接触部211之间的摩擦力，利于操作杆1沿其轴向运动。可以理解的是，接触部211的半球体结构也可替换为圆弧体结构。当两个槽壁111的表面与圆弧体的弧面接触时，操作杆1的滑槽11与接触部211之间为点接触。

如附图6所示，为本实用新型实施例三提供的介入手术机器人的主端控制装置。实施例三与实施例一的结构相似，主要区别点在于滑槽11和连接件21的结构。实施例三的滑槽11的槽壁111上设置有与连接件21线接触的凸起部112。具体的，凸起部112沿操作杆1的轴向设置，凸起部112具有与连接件21线接触的弧面。连接件21与凸起部112接触的表面为平面。连接件21插入滑槽11时，对称设置的两个凸起部112的弧面分别与连接件21的表面相切，连接件21与槽壁111线接触。可以理解的是，槽壁111可根据实际设计需求，沿操作杆1的径向设置一个或多个凸起部112。设置于两个槽壁111上的凸起部112可对称设置，也可错位设置。

如附图7所示，为本实用新型实施例四提供的介入手术机器人的主端控制装置。实施例四与实施例三的结构相似，主要区别点在于滑槽11的结构。实施例四的滑槽11的槽壁111沿操作杆1的径向倾斜设置，本实施例的滑槽11的横截面积沿靠近操作杆1轴线的方向逐渐缩小。连接件21插入滑槽11过程中，连接件21的底面与槽壁111接触，限制连接件21继续向下运动，此时，连接件21的底面与槽壁111线接触。当然，在其他实施例中，滑槽11的横截面积也可沿靠近操作杆1轴线的方向逐渐增加。

如附图8、9所示，为本实用新型实施例五提供的介入手术机器人的主端控制装置。实施例五与实施例一的结构相似，主要区别点在于连接件21和支撑件22的结构。本实施例的连接件21大体为T型结构，包括本体和沿本体向外凸出的接触部211。支撑件22为中空结构。支撑件22内沿周向开设有一圈环形槽223。环形槽223与支撑件22的中空部相连通。环形槽223的尺寸与连接件21的尺寸相匹配。连接件21滑动安装于环形槽223中，且连接件21的接触部211延伸至支撑件22的中空部。操作杆1穿设于支撑件22的中空部。连接件21的接触部211与操作杆1的滑槽11滑动连接。沿操作杆1的轴向施加外力时，操作杆1相对于支撑件22沿操作杆1的轴向移动。沿操作杆1的周向转动操作杆1时，操作杆1带动连接件21的接触部211在环形槽223中转动。

实际安装时，支撑组件2通过支架3固定在底座4上。操作杆1穿设于支撑件22，且连接件21插设于操作杆1的滑槽11。手术过程中，建立操作杆1与从端机器人的主从映射关系。需要推移导管或导丝时，选择合适的操作杆1，沿该操作杆1的轴向施加作用力，使操作杆1沿轴向移动，并带动从端机器人执行相应的操作，实现导管或导丝的推移。操作杆1沿轴向移动过程中，滑槽11相对于连接件21滑动。因连接件21与操作杆1之间滑动连接，减小了操作杆1与连接件21之间的摩擦力，操作杆1沿轴向运动更加顺畅。同理，需要转动导管或导丝时，选择合适的操作杆1，沿该操作杆1的周向施加作用力，使操作杆1沿周向转动，并带动从端机器人执行相应的操作，实现导管或导丝的转动。操作杆1沿周向转动过程中，连接件21与滑槽11抵接，操作杆1带动连接件21一起沿操作杆1的周向同步转动。操作杆1通过与支撑组件2的配合，可灵活的沿周向转动。综上，手术过程中，医生可更灵活的操作操作杆1，利于手术的顺利进行。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种介入手术机器人的主端控制装置，用于和从端机器人配合，从端机器人接收主端控制装置的操作信息并执行相应动作，其特征在于：所述主端控制装置包括操作杆和支撑组件，

所述操作杆的杆体上开设有滑槽，所述滑槽沿所述操作杆的轴向延伸；

所述支撑组件包括支撑件和连接件，所述连接件固定于所述支撑件；

所述操作杆穿设于所述支撑件，所述连接件滑动地插设于所述滑槽，所述操作杆相对于所述支撑件沿所述操作杆的轴向移动，所述操作杆带动所述连接件沿所述操作杆的周向转动。

2.如权利要求1所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述连接件与所述滑槽为线接触。

3.如权利要求2所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述连接件包括滑动地插设于所述滑槽内的接触部，所述接触部具有与所述滑槽线接触的弧面。

4.如权利要求3所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述接触部为圆柱或所述接触部的末端为半球体结构。

5.如权利要求2所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述滑槽的槽壁上设置有与所述连接件线接触的凸起部。

6.如权利要求2所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述滑槽的槽壁沿所述操作杆的径向倾斜设置。

7.如权利要求2所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述滑槽沿所述操作杆的径向开设。

8.如权利要求2所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述支撑件包括轴承，所述操作杆穿设于所述轴承的内圈，所述操作杆经所述连接件固定于所述轴承的内圈，所述操作杆通过所述连接件带动所述轴承的内圈一起转动。

9.如权利要求8所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述内圈中设置有通孔，所述连接件穿设于所述通孔而固定于所述内圈。

10.如权利要求8所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述轴承为滑动轴承。

11.如权利要求1-10任一项所述的介入手术机器人的主端控制装置，其特征在于：所述主端控制装置包括两个所述操作杆，两个所述操作杆同向运动或反向运动。

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