CN218106042U - 多向控弯介入装置及介入机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多向控弯介入装置及介入机器人，多向控弯介入装置包括：底座本体；接入组件，设于底座本体上；管身，设于底座本体内，且一端伸出底座本体外；牵引组件，设于管身内；以及多个传动机构，设于底座本体内，且分布于设于底座本体内的管身周围，传动机构一端与牵引组件连接，用于驱动牵引组件按照预设方向进行弯曲，传动机构另一端与接入组件连接。本申请的多向控弯介入装置中采用连杆和滑块作为传动机构，通过驱动件驱动传动机构，进而驱动管身按照预设方向弯曲，多向控弯介入装置和接口装置的接合，可实现介入机器人对多向控弯介入装置的精准、稳定、无菌控制。

Description

多向控弯介入装置及介入机器人

技术领域

本申请涉及手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种多向控弯介入装置及介入机器人。

背景技术

近年来，医疗机器人的技术研究持续向前，手术机器人是医疗机器人领域中占比最大，也是最重要的。手术机器人是机械、临床、软件控制等领域结合的新型医疗器械。手术机器人可通过清晰的成像系统和灵活的机械臂，被用于难度高的微创手术领域，实现对于手术器械的精准控制。

在介入手术领域，手术机器人开始渐渐崭露头角。手术机器人术中使用的导管耗材，由于需要和机器人配合，对导管座的设计和需求要求比较严苛。在高风险手术过程中，如何精准控制导管弯向，同时避免细菌感染成为目前手术机器人领域的导管设计时首要考虑的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种多向控弯介入装置以及接入机器人，可实现介入机器人对多向控弯介入装置的精准、稳定、无菌控制。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种多向控弯介入装置，包括：

底座本体；

接入组件，设于所述底座本体上；

管身，设于所述底座本体内，且一端伸出所述底座本体外；

牵引组件，设于所述管身上；以及

多个传动机构，设于所述底座本体内，且分布于设于所述底座本体内的所述管身周围，所述传动机构一端与所述牵引组件连接，用于驱动所述牵引组件按照预设方向进行弯曲，所述传动机构另一端与所述接入组件连接。

于一实施例中，所述传动机构包括：

传动件；

滑动组件，与所述传动件传动连接，所述滑动组件连接所述牵引组件。

于一实施例中，所述滑动组件包括：

滑槽；

连接件，一端与所述传动件连接，另一端连接滑块；

所述滑块与所述牵引组件连接，所述传动件带动所述连接件，进而带动所述滑块在所述滑槽内滑动，对所述牵引组件进行牵拉和放松。

于一实施例中，所述滑槽两端设有限位件。

于一实施例中，所述传动件包括：

第一旋转盘；

第一锥齿轮，设于所述第一旋转盘上；

第二旋转盘；以及

第二锥齿轮，设于所述第二旋转盘上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合传动。

于一实施例中，所述第一旋转盘与所述第二旋转盘相互垂直设置。

于一实施例中，所述传动件周向分布于所述管身外，相邻所述传动件之间相互垂直设置；

所述滑槽对应周向分布于所述管身外，相邻所述滑槽之间相互垂直设置。

于一实施例中，所述接入组件包括：

底座本体接入件，以及

接入转盘，设于所述底座本体接入件内；

所述接入转盘与所述传动机构连接。

第二方面，本申请提供一种介入机器人，包括本申请第一方面任一项实施例所述的多向控弯介入装置，以及与所述多向控弯介入装置配合接入的接口装置。

于一实施例中，所述接口装置包括：

接口底座；

接头组件，设于所述接口底座上，与所述接入组件位置对应；以及

驱动件，设于所述接头组件上，所述接头组件与所述接入组件配合接入时，所述驱动件与所述接入组件连接。

本申请与现有技术相比的有益效果是：本申请的多向控弯介入装置中的传动机构采用连杆和滑块作为传动机构，通过驱动件驱动传动机构，进而驱动管身按照预设方向弯曲，多向控弯介入装置和接口装置的接合，可实现介入机器人对多向控弯介入装置的精准、稳定、无菌控制。多向控弯介入装置可和介入机器人配合使用，满足不同手术的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的介入机器人的结构示意图；

图2为本申请一实施例示出的管身结构示意图；

图3为本申请一实施例示出的介入机器人的部分结构示意图；

图4为本申请第一实施例示出的传动机构的结构示意图一；

图5为本申请第一实施例示出的传动机构的结构示意图二；

图6为本申请第一实施例示出的传动机构的结构示意图三；

图7为本申请第二实施例示出的传动机构的结构示意图；

图8为本申请第三实施例示出的传动机构的结构示意图；

图9为本申请第四实施例示出的传动机构的结构示意图。

图标：

1-介入机器人；11-多向控弯介入装置；100-底座本体；200-接入组件；210-底座本体接入件；220-接入转盘；300-管身；310-管身座；400-牵引组件；410-拉线；500-传动机构；510-传动件；511-第一旋转盘；512-第一锥齿轮；513-第二旋转盘；514-第二锥齿轮；520-滑动组件；521-滑槽；522-连接件；523-滑块；524-限位件；12-接口装置；121-接口底座；122-接头组件；1222-电机接头；1223-电机插头；123-驱动件；1231-电机。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，本申请提供一种介入机器人1，包括多向控弯介入装置11和与多向控弯介入装置11配合接入的接口装置12。

其中，多向控弯介入装置11包括：底座本体100、接入组件200、管身300、牵引组件400和多个传动机构500。接入组件200设于底座本体100上，接入组件200包括：底座本体接入件210、接入转盘220，接入转盘220设于底座本体接入件210内。管身300设于底座本体100内，一端伸出底座本体100外，管身300与底座本体100连接处可通过管身座310固定在底座本体100上。牵引组件400设于管身300内，多个传动机构500设于底座本体100内，且分布于设于底座本体100内的管身300周围，传动机构500一端与牵引组件400连接，用于驱动牵引组件400按照预设方向进行弯曲，传动机构500另一端与接入转盘220连接。

于一实施例中，接入组件200可被设计为插槽、挂钩、卡扣、卡盘等结构，例如，接入转盘220可设为十字插销结构。接入组件200的数量为四个但不局限于四个，接入转盘220的插销的方向可以同管身300方向呈一定角度，也可以与管身300同方向或反方向的。

于一实施例中，管身300可由PI(聚酰亚胺(Polyimide，PI))，PA(聚酰胺，俗称尼龙(Nylon，Polyamide，PA))，PTFE(聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，PTFE))，PEBAX(嵌段聚醚酰胺，属于聚酰胺(TPA或者PEBA)的一种)，TPU(热可塑性聚氨酯(Thermoplasticpolyurethane，TPU))等高分子材料单一组成或者相互复合组成。管身300中可通过镍钛、钨、金、不锈钢等金属丝材或PA、PET、凯夫拉纤维、芳纶等高分子丝材通过编织或者绕簧制作的编织网状结构或弹簧结构进行加强，也可使用海波管进行加强。管身300外径可为1-7F、8-26F、26F以上等尺寸。

于一实施例中，请参照图2，牵引组件400可以为拉线410，拉线410在管身300伸出底座本体100外的一端(即管身300伸出并远离底座本体100的一端)可多向调弯。拉线410可被PA、PI、PTFE等高分子材料包裹或衬套，并嵌入在管身300中。拉线410在管身300靠近底座本体100端露出。拉线410的数量可以为单向、两向、四向、八向等。拉线410和管身300远端部可通过缠绕、焊接、缝合等方式固定。控弯角度可根据拉线410拉伸量以及管身300远端的海波管或绕簧设计成45°-180°等多种角度。

请参照图3，接口装置12包括：接口底座121、接头组件122、驱动件123，接头组件122设于接口底座121上，与接入组件200位置对应，驱动件123设于接头组件122上。驱动件123可以是电机1231。

接头组件122用于和接入组件200实现快接，可以是卡扣、插槽、挂钩、卡盘等多种对接模式，且必要时接头组件122和接入组件200可公母对调。

接头组件122包括设置在接口底座121上的电机接头1222以及设置在电机接头1222内的电机插头1223。电机插头1223另一端连接电机1231的输出轴。电机1231位于接口底座121内。本实施例中，电机插头1223设计为与接入转盘220对应的十字插销结构。

于一其他实施例中，接入转盘220和电机插头1223也可以是多角形、缺角圆形、半圆形、花瓣形、多边形等便于插拔的结构，接入转盘220可做成大角度容错的形状，以便于多接口同时快插时更好的适配。

当需要将接口装置12上的接头组件122与多向控弯介入装置11上的接入组件200进行对接时，将电机插头1223与接入组件200上的接入转盘220实现对插，电机接头1222与接入组件200上的底座本体接入件210实现对插，从而使电机1231与接入组件200接通，从而使电机1231能够驱动传动机构500。

需要说明的是，接头组件122和接入组件200的排布需避开对管身300轴线方向的干扰，处于同一平面一侧式结构，不仅便于快插，且可通过简单的衬套实现无菌屏障的设置。

当多向控弯介入装置11同接口装置12配合接入使用时，介入机器人1可根据预先设计的程序控制指令，控制驱动件123运转，进而驱动传动机构500工作，通过传动机构500驱动拉线410，同时以不同的拉伸量来拉动不同方向的拉线410，实现管身300远端部的全向弯曲，如此，介入机器人1就可以根据手术需要，完成治疗。

以下为本申请列举几个传动机构500的不同实现方式的实施例，每个实施例中，牵引组件400均以拉线410为例，拉线410以四向为例，传动机构500共设置为四套，每套传动机构500共同配合，控制拉线410实现四向控弯。

于一实施例中，请参照图4、图5，传动机构500包括：传动件510、滑动组件520；滑动组件520与传动件510传动连接，滑动组件520连接牵引组件400。具体地，滑动组件520包括：滑槽521、连接件522、滑块523、限位件524；连接件522一端与传动件510连接，另一端连接滑块523，滑块523与牵引组件400连接，传动件510转动时，带动连接件522来回移动，进而带动滑块523在滑槽521内滑动，滑块523的前后滑动，对牵引组件400进行牵拉和放松。在滑槽521两端设有限位件524，可对滑块523的滑动进行限位。

其中，传动件510包括：第一旋转盘511、第一锥齿轮512、第二旋转盘513、第二锥齿轮514，第一旋转盘511与第二旋转盘513相互垂直设置。第一锥齿轮512设于第一旋转盘511上，第二锥齿轮514设于第二旋转盘513上，第二锥齿轮514与第一锥齿轮512啮合传动。

于一操作过程中，将连接有电机1231的电机插头1223插入接入转盘220，电机1231工作，带动第二旋转盘513和第二锥齿轮514旋转，进而带动与第二锥齿轮514啮合的第一锥齿轮512旋转，以及第一旋转盘511转动，第一旋转盘511转动时，连接件522在第一旋转盘511上往复移动，从而通过连接件522带动滑块523在滑槽521中前后运动，再通过滑块523的移动，带动和滑块523连接的拉线410进行牵拉和放松。由于拉线410为四向，每套传动机构500可控制其对应的拉线410进行弯曲，从而实现对管身300远端的弯曲方向的控制。

本实施例中，拉线410在管身300靠近底座本体100处露出，并和滑块523通过缠绕、点胶、焊接等方式连接，滑块523被限位在滑槽521中，滑块523通过连接件522和第一旋转盘511间接连接。连接件522可以是连杆结构。第一锥齿轮512可通过销钉或螺纹或粘接等方式固定在第一旋转盘511上，同样，第二锥齿轮514也可通过销钉或螺纹或粘接等方式固定在第二旋转盘513上，彼此之间不发生旋转。第一锥齿轮512与第二锥齿轮514通过啮合将传动方向转至同管身300垂直的方向。第二旋转盘513和接入转盘220可通过销钉或螺纹或粘接等方式固定，相互间不发生旋转。

请参照图6，由于传动机构500共设置四套，并沿管身300周围分布，为了避免每套传动机构500之间相互干涉，设计时需要将每套传动机构500进行排布优化。本实施中，采用连杆和滑块结构，配合接口装置12上的电机1231，控制传动机构500，进而驱动管身300远端按照预设方向进行弯曲。

于一实施例中，请参照图7，可以不使用图6中所示的两个锥齿轮啮合的方式来改变传动方向，而是先将电机插头1223和接入转盘220对接好后，再与第一旋转盘511上直接对插。通过电机1231驱动第一旋转盘511旋转，进而通过连接件522带动滑块523在滑槽521中前后运动，从而带动和滑块523连接的拉线410牵拉和放松，实现对管身300远端的弯曲方向的控制。采用图7的传动方式，传动机构500的结构简单，节省空间。

于一实施例中，请参照图8，传动件510周向分布于管身300外，相邻传动件510之间相互垂直设置；滑槽521对应周向分布于管身300外，相邻滑槽521之间相互垂直设置。即在图7的基础上，将第一旋转盘511的排布方向进行优化，使四套传动机构500沿管身300弯曲周向分布。采用图8的传动方式，传动机构500的结构布局紧凑，节省空间。

于一实施例中，请参照图9，也可以使用一个旋转盘同时控制两根对向的拉线410。例如，第一旋转盘511底部分别设置两根连接件522，当电机1231驱动第一旋转盘511转动时，使一个第一旋转盘511上的两根连接件522分别带动两个滑块523进行前后滑动，且两个滑块523的运动方向是相反的。采用这种方式，可以用一个旋转盘控制两根和滑块523连接的拉线410牵拉和放松，从而可用两个旋转盘分两组分别实现对管身300上下和左右两个对向方向的控制。

本申请的多向控弯介入装置11中采用连杆和滑块作为传动机构，通过驱动件123驱动传动机构500，进而驱动管身300按照预设方向弯曲，多向控弯介入装置11和接口装置12的接合，可实现简单有效的无菌屏障隔离。多向控弯介入装置11可和介入机器人1配合使用，丰富了介入导管在机器人领域中的应用，满足不同手术的需求。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多向控弯介入装置，其特征在于，包括：

底座本体；

接入组件，设于所述底座本体上；

管身，设于所述底座本体内，且一端伸出所述底座本体外；

牵引组件，设于所述管身上；以及

多个传动机构，设于所述底座本体内，且分布于设于所述底座本体内的所述管身周围，所述传动机构一端与所述牵引组件连接，用于驱动所述牵引组件按照预设方向进行弯曲，所述传动机构另一端与所述接入组件连接。

2.根据权利要求1所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述传动机构包括：

传动件；

滑动组件，与所述传动件传动连接，所述滑动组件连接所述牵引组件。

3.根据权利要求2所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述滑动组件包括：

滑槽；

连接件，一端与所述传动件连接，另一端连接滑块；

所述滑块与所述牵引组件连接，所述传动件带动所述连接件，进而带动所述滑块在所述滑槽内滑动，对所述牵引组件进行牵拉和放松。

4.根据权利要求3所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述滑槽两端设有限位件。

5.根据权利要求4所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述传动件包括：

第一旋转盘；

第一锥齿轮，设于所述第一旋转盘上；

第二旋转盘；以及

第二锥齿轮，设于所述第二旋转盘上，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合传动。

6.根据权利要求5所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述第一旋转盘与所述第二旋转盘相互垂直设置。

7.根据权利要求4所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述传动件周向分布于所述管身外，相邻所述传动件之间相互垂直设置；

所述滑槽对应周向分布于所述管身外，相邻所述滑槽之间相互垂直设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多向控弯介入装置，其特征在于，所述接入组件包括：

底座本体接入件，以及

接入转盘，设于所述底座本体接入件内；

所述接入转盘与所述传动机构连接。

9.一种介入机器人，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的多向控弯介入装置，以及与所述多向控弯介入装置配合接入的接口装置。

10.根据权利要求9所述的介入机器人，其特征在于，所述接口装置包括：

接口底座；

接头组件，设于所述接口底座上，与所述接入组件位置对应；以及

驱动件，设于所述接头组件上，所述接头组件与所述接入组件配合接入时，所述驱动件与所述接入组件连接。

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