CN217853307U - 一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例属于医疗器械技术领域，涉及一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置。所述具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置包括：机架、控制手柄和旋转力反馈装置，所述旋转力反馈装置包括阻尼器和传动组件；所述控制手柄转动设于所述机架上，所述阻尼器设于所述机架上，所述传动组件与所述控制手柄和所述阻尼器连接。从端机器人记录执行旋转操作时受到的阻力，并将阻力信息反馈给阻尼器，阻尼器接收到从端机器人反馈的阻力后调节阻尼力大小，并通过传动组件将阻力传导给控制手柄，本申请实现控制手柄的旋转力反馈，增加临场感，利于操作者对手术操作进行判断，提高手术安全，实用性强，具有较强的推广意义。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置。
背景技术
介入手术机器人主端控制设备与从端机器人配合，从端机器人接收主端控制设备的操作信息以执行相应动作，从端机器人需要将导丝导管的递送阻力反馈给介入手术机器人主端控制设备，现有的介入手术机器人主端控制设备大多包括机架和转动设于机架上的控制手柄，但目前的控制手柄受设计结构的影响，在旋转操作上没有力反馈装置，导致操作者无法感受旋转操作时的反作用力，进而不利于操作者对手术操作的判断。
实用新型内容
本申请实施例在于提供一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，用于解决现有技术中主端控制设备缺少旋转力反馈装置，而导致的不利于操作者对手术操作的判断的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，采用了如下所述的技术方案：
一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，用于与从端机器人配合，包括：机架、控制手柄和旋转力反馈装置，所述旋转力反馈装置包括阻尼器和传动组件；所述控制手柄转动设于所述机架上，所述阻尼器设于所述机架上，所述传动组件与所述控制手柄和所述阻尼器连接；所述从端机器人记录执行旋转操作时受到的阻力，并将阻力信息反馈给所述阻尼器；所述阻尼器接收到从端机器人反馈的阻力后调节阻尼力大小，并通过所述传动组件将阻力传导给所述控制手柄。
进一步地，所述传动组件包括齿轮，所述齿轮与所述阻尼器的输出端和所述控制手柄啮合。
进一步地，所述齿轮的数量为至少两个，所述齿轮互相啮合，其中一个所述齿轮设于所述阻尼器的输出端，另一个所述齿轮设于所述控制手柄的外周。
进一步地，所述控制手柄上设置有转动轮，所述齿轮分别与所述阻尼器的输出端和所述转动轮啮合。
进一步地，所述传动组件包括主动轮、从动轮和传动带，所述主动轮设于所述阻尼器的输出端，所述从动轮设于所述控制手柄的外周，所述传动带套设于所述主动轮和从动轮的外周。
进一步地，所述控制手柄与所述机架通过轴承连接，所述控制手柄穿设于所述轴承的内圈，所述控制手柄通过连接件固定于所述轴承的内圈，所述控制手柄通过所述连接件带动所述轴承的内圈一起转动。
进一步地，所述控制手柄的外周开设有沿长度方向设置的第一滑槽，所述连接件设于所述轴承的内圈，且所述连接件滑设于所述第一滑槽内；或者，所述连接件沿所述控制手柄的长度方向设置，所述轴承内圈开设有第二滑槽，且所述连接件滑设于所述第二滑槽内。
进一步地，所述机架上开设有安装孔，所述控制手柄转动设于所述安装孔内；所述控制手柄包括柄体以及与所述柄体连接的柄帽，所述柄体转动设于所述安装孔内。
进一步地，所述机架包括基板、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板间隔设于所述基板上，所述控制手柄转动设于所述第一安装板上，所述阻尼器设于所述第二安装板上，所述第二安装板与所述控制手柄间隔设置。
进一步地，所述阻尼器为电磁阻尼器。
与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：本申请中的阻尼器通过传动组件提供控制手柄旋转方向的阻尼力，并且阻尼器的阻尼力大小根据从端机器人递送导丝导管所受到的阻力大小进行相应调整，实现控制手柄的旋转力反馈，增加临场感，利于操作者对手术操作进行判断，提高手术安全，实用性强，具有较强的推广意义。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置的示意图；
图2是图1中A处的放大图。
附图标记：
10、机架；11、安装孔；12、基板；13、第一安装板；14、第二安装板；
20、控制手柄；21、第一滑槽；22、柄体；23、柄帽；
30、旋转力反馈装置；31、阻尼器；32、传动组件；321、齿轮；
40、轴承；41、内圈。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请实施例提供一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，用于与从端机器人配合，如图1至图2所示，所述具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置包括：机架10、控制手柄20和旋转力反馈装置30，所述旋转力反馈装置30包括阻尼器31和传动组件32；所述控制手柄20转动设于所述机架10上，所述阻尼器31设于所述机架10上，所述传动组件32与所述控制手柄20和所述阻尼器31连接。
本申请提供的一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置的工作原理为：具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置包括角度检测装置，用于获取控制手柄20的转动角度，且角度检测装置将检测到的操作信息反馈给从端机器人，从端机器人获取操作信息后执行相应动作；从端机器人记录执行动作时导管和导丝在介入手术中旋转操作受到的阻力，并将阻力信息反馈给主端控制设备中的阻尼器31，阻尼器31接收到从端机器人反馈的阻力后调节阻尼力大小，并通过传动组件32将阻力传导给控制手柄20，进而改变操作者旋转控制手柄20的顺滑度，从而将从端机器人的旋转操作递送阻力反馈给操作者。
本申请提供的一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置的有益效果为：本申请中的阻尼器31通过传动组件32提供控制手柄20旋转方向的阻尼力，并且阻尼器31的阻尼力大小根据从端机器人递送导丝导管所受到的阻力大小进行相应调整，实现控制手柄20的旋转力反馈，增加临场感，利于操作者对手术操作进行判断，提高手术安全，实用性强，具有较强的推广意义。
进一步地，所述传动组件32包括齿轮321，所述齿轮321与所述阻尼器31的输出端和所述控制手柄20啮合；阻尼器31通过齿轮321限制控制手柄20在旋转方向的阻尼力。
进一步地，所述齿轮321的数量为至少两个，所述齿轮321互相啮合，其中一个所述齿轮321设于所述阻尼器31的输出端，另一个所述齿轮321设于所述控制手柄20的外周；阻尼器31通过两个齿轮321限制控制手柄20在旋转方向的阻尼力。
进一步地，所述齿轮321的数量为三个；第一个所述齿轮321设于所述阻尼器31的输出端，第二个所述齿轮321转动设于所述机架10上，第三个所述齿轮321设于所述控制手柄20的外周，三个所述齿轮321互相啮合。当然还可以有第四个齿轮321、第五个齿轮321等，多个齿轮321之间依次啮合，实现阻尼器31和控制手柄20之间力的传递。
在另一个实施例中，所述控制手柄20上设置有转动轮(未示出)，所述齿轮321分别与所述阻尼器31的输出端和所述转动轮啮合；阻尼器31通过齿轮321和转动轮限制控制手柄20在旋转方向的阻尼力。
在另一个实施例中，所述传动组件32包括主动轮(未示出)、从动轮(未示出)和传动带(未示出)，所述主动轮设于所述阻尼器31的输出端，所述从动轮设于所述控制手柄20的外周，所述传动带套设于所述主动轮和从动轮的外周；阻尼器31通过主动轮、从动轮和传动带限制控制手柄20在旋转方向的阻尼力。本申请中的传送组件还可以是其他的结构，本申请在此不进行限定。
进一步地，所述控制手柄20与所述机架10通过轴承40连接，所述控制手柄20穿设于所述轴承40的内圈41，所述控制手柄20通过连接件(未示出)固定于所述轴承40的内圈41，所述控制手柄20通过所述连接件带动所述轴承40的内圈41一起转动；轴承40可以减少控制手柄20旋转时与机架10之间产生的摩擦力；当控制手柄20旋转时，控制手柄20通过连接件带动内圈41进行旋转。
进一步地，所述控制手柄20的外周开设有沿长度方向设置的第一滑槽21，所述连接件设于所述轴承40的内圈41，且所述连接件滑设于所述第一滑槽21内。当控制手柄20进行水平位移时，连接件可以在第一滑槽21内滑动；当控制手柄20进行旋转操作时，连接件可以卡住第一滑槽21，从而带动内圈41进行旋转运动；本结构满足了控制手柄20的水平位移需求和旋转操作需求。
在另一个实施例中，所述连接件沿所述控制手柄20的长度方向设置，所述轴承40内圈41开设有第二滑槽(未示出)，且所述连接件滑设于所述第二滑槽内。当控制手柄20进行水平位移时，连接件可以在第二滑槽内滑动；当控制手柄20进行旋转操作时，连接件可以卡住第二滑槽，从而带动内圈41进行旋转运动；本结构同样满足了控制手柄20的水平位移需求和旋转操作需求。
具体地，设于所述控制手柄20外周的所述齿轮321与所述内圈41的外侧连接；避免控制手柄20进行水平位移时，设于控制手柄20外周的齿轮321产生水平位移；当控制手柄20进行旋转操作时，连接件卡住第一滑槽21，并带动内圈41和齿轮321进行旋转运动。
进一步地，所述机架10上开设有安装孔11，所述控制手柄20转动设于所述安装孔11内；所述控制手柄20包括柄体22以及与所述柄体22连接的柄帽23，所述柄体22转动设于所述安装孔11内；第一滑槽21可以限制柄体22的移动范围。
具体地，所述第一滑槽21沿所述柄体22的长度方向设置。
具体地，所述轴承40与所述安装孔11连接。
进一步地，所述柄帽23上设有防滑套(未示出)，以增加操作者与柄帽23之间的摩擦力，从而增加操作者操作控制手柄20的精度。
进一步地，所述机架10包括基板12、第一安装板13和第二安装板14，所述第一安装板13和第二安装板14间隔设于所述基板12上，所述控制手柄20转动设于所述第一安装板13上，所述阻尼器31设于所述第二安装板14上，所述第二安装板14与所述控制手柄20间隔设置；第二安装板14与控制手柄20间隔设置可以避免第二安装板14阻碍控制手柄20的水平位移和旋转。
进一步地，所述控制手柄20和旋转力反馈装置30的数量为两组；所述第一安装板13和第二安装板14的数量为两组，两组所述控制手柄20和旋转力反馈装置30对称设于两组所述第一安装板13和第二安装板14上；两组控制手柄20和旋转力反馈装置30可实现操作者的左右手同时操作。
进一步地，所述阻尼器31采用电磁阻尼器；减少阻尼器31内部摩擦，增加产品的使用寿命。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，用于与从端机器人配合，其特征在于，包括：机架、控制手柄和旋转力反馈装置，所述旋转力反馈装置包括阻尼器和传动组件；所述控制手柄转动设于所述机架上，所述阻尼器设于所述机架上，所述传动组件与所述控制手柄和所述阻尼器连接；
所述从端机器人记录执行旋转操作时受到的阻力，并将阻力信息反馈给所述阻尼器；所述阻尼器接收到从端机器人反馈的阻力后调节阻尼力大小，并通过所述传动组件将阻力传导给所述控制手柄。
2.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述传动组件包括齿轮，所述齿轮与所述阻尼器的输出端和所述控制手柄啮合。
3.根据权利要求2所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述齿轮的数量为至少两个，所述齿轮互相啮合，其中一个所述齿轮设于所述阻尼器的输出端，另一个所述齿轮设于所述控制手柄的外周。
4.根据权利要求2所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述控制手柄上设置有转动轮，所述齿轮分别与所述阻尼器的输出端和所述转动轮啮合。
5.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述传动组件包括主动轮、从动轮和传动带，所述主动轮设于所述阻尼器的输出端，所述从动轮设于所述控制手柄的外周，所述传动带套设于所述主动轮和从动轮的外周。
6.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述控制手柄与所述机架通过轴承连接，所述控制手柄穿设于所述轴承的内圈，所述控制手柄通过连接件固定于所述轴承的内圈，所述控制手柄通过所述连接件带动所述轴承的内圈一起转动。
7.根据权利要求6所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述控制手柄的外周开设有沿长度方向设置的第一滑槽，所述连接件设于所述轴承的内圈，且所述连接件滑设于所述第一滑槽内；
或者，所述连接件沿所述控制手柄的长度方向设置，所述轴承内圈开设有第二滑槽，且所述连接件滑设于所述第二滑槽内。
8.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述机架上开设有安装孔，所述控制手柄转动设于所述安装孔内；
所述控制手柄包括柄体以及与所述柄体连接的柄帽，所述柄体转动设于所述安装孔内。
9.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述机架包括基板、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板间隔设于所述基板上，所述控制手柄转动设于所述第一安装板上，所述阻尼器设于所述第二安装板上，所述第二安装板与所述控制手柄间隔设置。
10.根据权利要求1所述的具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置，其特征在于，所述阻尼器为电磁阻尼器。
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| CN202221696867.1U CN217853307U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 一种具有力反馈的介入手术机器人主端控制装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117323020A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-02 | 上海神玑医疗科技有限公司 | 一种手术机器人主控端操作手柄单元及主控端操作平台 |
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2022
- 2022-07-01 CN CN202221696867.1U patent/CN217853307U/zh active Active
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| CN117323020A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-02 | 上海神玑医疗科技有限公司 | 一种手术机器人主控端操作手柄单元及主控端操作平台 |
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