CN218451651U - 主手助力开合夹及微创手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗机器人技术领域，具体地说，涉及一种主手助力开合夹及微创手术机器人；包括，操作部，操作部可转动地设于一壳体的一侧；第一传感器，第一传感器设于操作部内一连杆组件处；第二传感器，第二传感器设于壳体内一联动杆处；旋转限位锁，旋转限位锁设于联动杆处且与壳体相配合以实现联动杆沿联动杆的周向在预定角度内的转动；采用内圈、外圈和套筒之间配合的限位结构，实现操作部在限定角度内的旋转，在满足使用需求的同时又能防止线缆缠绕，避免使用无源结构带来的复杂传感器结构和高额成本。

Description

主手助力开合夹及微创手术机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗机器人技术领域，具体地说，涉及一种主手助力开合夹及微创手术机器人。

背景技术

常见的微创手术机器人由医生控制台、患者侧手推车和显示设备组成，外科医生在医生控制台操作输入装置，并将输入传给与远程操作的外科器械连接的患者侧手推车。基于在医生控制台的外科医生的输入，远程操作的外科器械在患者侧手推车处被致动以对患者动手术，从而产生医生控制台和在患者侧手推车的外科器械之间的主从控制关系。所以医生控制台的输入装置(即主手)的结构和性能的优劣对于整个机器人系统的性能有着重要的作用。

主手开合夹是主手的重要组成部分，由医生双手直接握住进行操作，用于控制从手端手术器械的开合动作和旋转动作。

由于主手开合夹在使用的过程中需要进行旋转，而主手开合夹内布设有较多线缆，在主手开合夹进行旋转时会造成线缆的缠绕使得主手开合夹在使用时的稳定性差。

由于线缆的过线问题较难解决，因此中国实用新型专利CN112638306A公开了一种具有跨旋转接头的控制开关位置感测的控制输入装置，其采用无源的阵列式的传感器来替代线缆工作，且主手开合夹上还设有开关接触部分，通过阵列式的传感器感应距离的变化来实现主手开合夹的开关。

然而，一方面阵列式的传感器结构复杂，成本高，装配也困难；另一方面通过传感器感应距离的变化实现主手助力开合夹的开关，由于距离不是突变的，从而导致需要依靠控制逻辑来判断，导致系统稳定性低、出错概率增加。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种主手助力开合夹及微创手术机器人。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种主手助力开合夹，其包括，

操作部，所述操作部可转动地设于一壳体的一侧；

第一传感器，所述第一传感器设于所述操作部内一连杆组件的一端处；

第二传感器，所述第二传感器设于所述壳体内一联动杆的远离所述操作部的末端处，所述联动杆的靠近所述操作部的末端处与连杆组件的另一端相连，所述联动杆在所述连杆组件的带动下可沿所述联动杆的轴向方向的移动；

旋转限位锁，所述旋转限位锁设于所述联动杆的中部处，分别与所述壳体和所述操作部相连接，通过所述旋转限位锁与所述壳体、所述操作部相配合以实现所述联动杆沿所述联动杆的周向在预定角度内转动；

其中，所述第一传感器用于与所述连杆组件相配合以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向的移动；所述第二传感器用于感应并辅助所述联动杆沿所述联动杆的周向方向的转动。

作为优选，所述旋转限位锁包括，

套筒，所述套筒套设于所述联动杆外且通过与之相对静止的安装盘固定在所述操作部上从而实现在周向上与所述联动杆保持相对静止；

内圈，所述内圈套设于所述套筒外且可沿所述套筒的周向进行转动；

第一限位机构，所述第一限位机构设于所述套筒与所述内圈之间且用于在周向上对所述内圈和所述套筒的相对转动进行限位以实现所述内圈相对于所述套筒在预定角度范围以内的转动。

作为优选，所述旋转限位锁还包括，

外圈，所述外圈套设于所述内圈外且可沿所述内圈的周向进行转动；

第二限位机构，所述第二限位机构设于所述内圈与所述外圈之间且用于在周向上对所述外圈和所述内圈的相对转动进行限位以实现所述外圈相对于所述内圈在预定角度范围以内的转动；

其中，所述外圈与所述壳体之间保持相对静止状态。

作为优选，所述第一限位机构包括，

第一凸起，所述第一凸起设于所述套筒的外侧壁上；

第二凸起，所述第二凸起设于所述内圈的内侧壁上且与所述第一凸起相对应的位置处，所述第二凸起用于与所述第一凸起相挤压以实现在周向方向上对所述内圈进行限位。

作为优选，所述第二限位机构包括，

第三凸起，所述第三凸起设于所述内圈的外侧壁上；

第四凸起，所述第四凸起设于所述外圈的内侧壁上且与所述第三凸起相对应的位置处，所述第四凸起用于与所述第三凸起相挤压以实现在周向方向上对所述外圈进行限位。

作为优选，所述套筒的外侧壁上设有从动锥齿轮；所述壳体内设有旋转助力电机，所述旋转助力电机的输出轴上设有与所述从动锥齿轮相配合以实现所述套筒进行转动的主动锥齿轮；

其中，所述旋转助力电机通过接收所述第二传感器所发出的信号以实现自身的开启和关闭。

作为优选，所述壳体内设有可接收所述第一传感器所发出的信号以实现自身的开启和关闭的开合助力电机，所述开合助力电机的输出轴上设有直齿轮；所述壳体内且位于远离所述操作部的一侧壁处设有固定板；所述固定板上设有朝向所述操作部方向延伸设置的滑轨；所述联动杆的另一端处设有滑动组件，所述滑动组件通过轴承套设于所述联动杆上且在轴向上与所述联动杆保持相对静止，所述滑动组件在周向上可与所述联动杆相对转动；所述滑轨贯穿所述滑动组件设置，所述滑动组件可在所述滑轨上沿所述滑轨的延伸方向进行往复移动以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向移动；所述滑动组件上且与所述直齿轮相对应的位置处设有与所述直齿轮相配合的啮合齿。

作为优选，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮间的啮合具有一定的间隙，所述直齿轮与所述啮合齿之间的啮合具有一定的间隙；所述第一传感器和所述第二传感器均为编码器；

其中，所述第一传感器利用所述直齿轮与所述啮合齿之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述开合助力电机，以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向的移动；所述第二传感器利用所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述旋转助力电机，以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的周向方向的转动。

作为优选，所述套筒的外侧壁上设有第一安装平面；所述从动锥齿轮上延伸设有与所述从动锥齿轮同轴的第一安装环；所述第一安装平面处设有用于与所述第一安装环相配合对所述套筒进行挤压以实现所述从动锥齿轮在所述套筒上固定的第一压紧板。

一种微创手术机器人，基于任一上述的主手助力开合夹，其包括医生控制台，医生控制台包括基座、多自由度关节臂和连接于关节臂末端的所述主手助力开合夹。

本实用新型至少具备以下有益效果：

1、通过第一传感器和第二传感器的设置，能够实现采集旋转和开合的趋势，并能记录相应角度，降低了结构复杂度和成本，更利于产业化。

2、采用内圈、外圈和套筒之间配合的限位结构，实现操作部在预定角度内的旋转，在满足使用需求的同时又能防止线缆缠绕，避免使用无源结构带来的复杂传感器结构和高额成本。

3、通过滑动触件与压力传感器之间的配合，采用行程开关结构的感应方式，可以不依赖复杂的控制系统，实现信号“0”到“1”的突变，可靠性高。

4、通过第一压紧板和第一安装环以及第二压紧板和第二安装环之间的配合，采用双侧压紧结构，实现主动锥齿轮和从动锥齿轮的可靠连接，适用于对可靠性要求高的主手的应用场景。

附图说明

图1为实施例1中主手助力开合夹的示意图；

图2为实施例1中主手助力开合夹隐去壳体的示意图；

图3为实施例1中主手助力开合夹隐去壳体及半剖安装架后的示意图；

图4为实施例1中主手助力开合夹的部分内部结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为实施例1中旋转限位锁、套筒和安装盘的示意图；

图7为图6的爆炸示意图；

图8为实施例1中内圈的示意图；

图9为实施例1中外圈的示意图；

图10为实施例1中操作部的第一种内部结构示意图；

图11为图10中B处的局部放大图；

图12为实施例1中操作部的第二种内部结构示意图；

图13为图12中C处的局部放大图；

图14为实施例1中操作部的示意图；

图15为实施例1中操作部的爆炸示意图；

图16为实施例1中主动锥齿轮装配的爆炸示意图；

图17为实施例1中联动杆示意图；

图18为实施例1中指部上盖的第一种示意图；

图19为实施例1中指部上盖的第二种示意图；

图20为实施例1中指部中架的第一种示意图；

图21为实施例1中指部中架的第二种示意图；

图22为实施例1中指部下架的第一种示意图；

图23为实施例1中指部下架的第二种示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：

110、操作部；120、壳体；130、握持部；210、安装架；310、连杆组件；311、指板；312、指环；320、离合拨片；330、旋转限位锁；340、第二传感器；350、旋转助力电机；360、开合助力电机；361、直齿轮；362、滑轨；363、滑动组件；410、联动杆；420、从动锥齿轮；430、主动锥齿轮；431、第二安装环；432、第二压紧板；433、第二安装平面；440、固定板；450、第一压紧板；460、第一安装环；510、啮合齿；610、安装盘；710、套筒；711、第一凸起；720、第一安装平面；730、内圈；740、外圈；810、第二凸起；820、第三凸起；910、第四凸起；1020、指部中架；1030、指部下架；1040、指部下盖；1110、滑动触件；1120、压力传感器；1130、复位弹簧；1210、活动连杆；1220、枢转连杆；1230、枢转轴；1231、枢转齿轮；1310、细部；1320、粗部；1510、指部上盖；1810、指拨支撑部；1920、复位弹簧安装槽；1930、第一避让部；1940、容纳部；1950、第一过线槽；2010、滑动触件滑槽；2020、压力传感器安装孔；2030、第二避让部；2110、第二过线槽；2120、第一联动杆滑槽；2130、枢转轴安装孔；2140、第一过线孔；2210、第二联动杆滑槽；2220、枢转齿轮轴安装孔；2230、第二过线孔；2240、枢转齿轮安装孔；2310、第一传感器支架安装孔；2320、电路板安装槽。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本实用新型进行解释而并非限定。

实施例1

如图1-23所示，本实施例提供了一种主手助力开合夹，其包括，

操作部110，所述操作部110可转动地设于一壳体120的一侧；

第一传感器，所述第一传感器设于所述操作部110内一连杆组件310的一端处；

第二传感器340，所述第二传感器340设于所述壳体120内一联动杆410的远离所述操作部110的末端处，所述联动杆410的靠近所述操作部110的末端处与连杆组件310的另一端相连，所述联动杆410在所述连杆组件310的带动下可沿所述联动杆410的轴向方向的移动；

旋转限位锁330，所述旋转限位锁330设于所述联动杆410的中部处，分别与所述壳体120和所述操作部110相连接，通过所述旋转限位锁330与所述壳体120、所述操作部110相配合以实现所述联动杆410沿所述联动杆410的周向在预定角度内转动；

其中，所述第一传感器用于与所述连杆组件310相配合以实现辅助所述联动杆410沿所述联动杆410的轴向方向的移动；所述第二传感器340用于感应并辅助所述联动杆410沿所述联动杆410的周向方向的转动。

本实施例中联动杆410的一端伸入至操作部110中并与操作部110相配合以实现联动杆410在周向上与操作部110保持相对静止，另一端伸入至壳体120中；第一传感器和第二传感器340均为有源结构。

本实施例中连杆组件310对称设于操作部110的两侧；连杆组件310包括活动连杆1210、枢转连杆1220和指板311；活动连杆1210的一端伸入操作部110内并转动连接于联动杆410的一端处，另一端伸出操作部110外；枢转连杆1220的一端伸入至操作部110内并通过枢转轴1230转动连接于操作部110内且远离壳体120的一端处，另一端伸出操作部110外；活动连杆1210的另一端和枢转连杆1220的另一端均转动连接在指板311上，指板311用于放置手指；指板311上还设有用于将手指固定于指板311上的指环312，指环312采用具有较大弹性使得直径可变的材料制成；指板311相对于操作部110移动驱动活动连杆1210以及枢转连杆1220转动以实现联动杆410沿联动杆410的轴向方向移动。

本实施例中枢转连杆1220的一端处设有枢转齿轮1231，枢转连杆1220的一端通过枢转齿轮1231套设于枢转轴1230上；对称设置的枢转连杆1220上的枢转齿轮1231相互啮合；第一传感器设于枢转齿轮1231的下端部且可跟随枢转齿轮1231同步移动。

本实施例中，外部还设有多自由度关节臂，多自由度关节臂与本实施例中的主手助力开合夹相连接；壳体120上且位于操作部110的下方还设有供医生握持的握持部130；指环312采用魔力贴设于指板311上；第一传感器和第二传感器340均为编码器且通过线缆走线的方式布设于主手助力开合夹内。

在使用时，首先启动多自由度关节臂和主手助力开合夹，使得多自由度关节臂与主手助力开合夹相连接；医生将手分别握持在握持部130以及操作部110上且将相应的手指通过指环312放置在指板311上，通过双手同时进行握持，使得医生在对主手助力开合夹进行操作时能够较为稳定；当医生朝向操作部110对指板311进行移动时，从而使得活动连杆1210和枢转连杆1220进行转动；由于活动连杆1210的一端转动连接在联动杆410上，从而使得活动连杆1210对联动杆410进行挤压，从而使得联动杆410朝向壳体120外的方向移动；当医生反向移动指板311时，使得活动连杆1210和枢转连杆1220反向转动，从而使得联动杆410能够反向移动，从而实现了主手助力开合夹的开合动作。

在枢转连杆1220通过枢转齿轮1231在枢转轴1230上进行转动的同时，枢转齿轮1231会同时带动第一传感器进行转动，在第一传感器转动的同时第一传感器会记录转动的角度以及转动方向的趋势，从而实现辅助联动杆410沿联动杆410的轴向方向进行移动。

同时，医生可将操作部110进行旋转，由于活动连杆1210与联动杆410的连接作用，从而使得联动杆410在周向上能够较佳的与操作部110保持相对静止，从而使得操作部110进行转动的同时能够通过活动连杆1210带动联动杆410进行转动，从而第二传感器340能够跟随联动杆410同时进行转动并记录转动的角度以及转动方向的趋势。

通过本实施例中旋转限位锁330的设置，使得能够较佳的在周向上对操作部110的转动进行限位，从而使得操作部110只能够在预定角度内进行旋转，从而使得联动杆410只能在预定角度内进行旋转，由于第一传感器以及第二传感器340均通过走线的方式设于主手助力开合夹内；通过将操作部110以及联动杆410控制在预定角度内进行旋转的方式，一方面能够较佳的满足操作部110和联动杆410进行转动的使用需求，另一方面能够较佳的避免多个线缆之间的相互缠绕导致事故的发生；同时能够较佳的避免现有技术中使用无源结构的第一传感器和第二传感器340所带来的复杂传感器结构和高额成本。

本实施例中，所述旋转限位锁330包括，

套筒710，所述套筒710套设于所述联动杆410外且通过与之相对静止的安装盘610固定在所述操作部110上从而实现在周向上与所述联动杆410保持相对静止；

内圈730，所述内圈730套设于所述套筒710外且可沿所述套筒710的周向进行转动；

第一限位机构，所述第一限位机构设于所述套筒710与所述内圈730之间且用于在周向上对所述内圈730和所述套筒710的相对转动进行限位以实现所述内圈730相对于所述套筒710在预定角度范围以内的转动。

本实施例中套筒710的一端伸入至壳体120内，另一端伸出壳体120；套筒710的另一端上设有安装盘610，操作部110固定连接在安装盘610上；联动杆410的一端贯穿安装盘610并伸入至操作部110内且联动杆410可相对于安装盘610沿联动杆410的轴向方向移动；内圈730设于壳体120内。

通过本实施例中的构造；在操作部110转动时能够带动套筒710进行转动，由于第一限位机构的设置，使得套筒710与内圈730之间只能在预定角度内进行相对转动，从而限定了套筒710只能在预定角度内进行转动，从而使得通过安装盘610连接在套筒710上的操作部110只能在预定角度内进行转动，从而能够较佳的避免操作部110转动的角度过大导致连接在第一传感器和第二传感器340上的线缆发生缠绕。

本实施例中，所述旋转限位锁330还包括，

外圈740，所述外圈740套设于所述内圈730外且可沿所述内圈730的周向进行转动；

第二限位机构，所述第二限位机构设于所述内圈730与所述外圈740之间且用于在周向上对所述外圈740和所述内圈730的相对转动进行限位以实现所述外圈740相对于所述内圈730在预定角度范围以内的转动；

其中，所述外圈740与所述壳体120之间保持相对静止状态。

通过本实施例中的构造，外圈740相对于壳体120的位置保持静止，在操作部110进行转动时，带动套筒710转动，套筒710相对于内圈730转动至预定角度后被第一限位机构进行限位，从而使得套筒710与内圈730之间保持相对静止；操作部110继续进行转动，从而使得在套筒710与内圈730之间保持相对静止的状态下内圈730与外圈740之间进行相对转动，由于第二限位机构的设置，使得内圈730与外圈740之间只能在预定角度内进行转动，从而在进一步扩大操作部110能够转动的角度的同时较佳的避免主手助力开合夹的内部走线的缠绕。

本实施例中，所述第一限位机构包括，

第一凸起711，所述第一凸起711设于所述套筒710的外侧壁上；

第二凸起810，所述第二凸起810设于所述内圈730的内侧壁上且与所述第一凸起711相对应的位置处，所述第二凸起810用于与所述第一凸起711相挤压以实现在周向方向上对所述内圈730进行限位。

本实施例中第一凸起711为通过螺纹固定于套筒710外侧壁上的螺钉，螺钉可拆卸。

通过本实施例中的构造，在操作部110进行转动时，操作部110带动套筒710进行转动，当套筒710在内圈730中转动一定的角度后第一凸起711会与第二凸起810相接触，从而在第二凸起810对第一凸起711的阻挡作用下，使得套筒710能够与内圈730保持相对静止，从而实现套筒710与内圈730之间在预定角度内的转动，由于第一凸起711与第二凸起810均具备一定的尺寸大小，从而使得套筒710与内圈730之间相对转动的角度在小于360°的范围内。

本实施例中，所述第二限位机构包括，

第三凸起820，所述第三凸起820设于所述内圈730的外侧壁上；

第四凸起910，所述第四凸起910设于所述外圈740的内侧壁上且与所述第三凸起820相对应的位置处，所述第四凸起910用于与所述第三凸起820相挤压以实现在周向方向上对所述外圈740进行限位。

通过本实施例中的构造，在套筒710进行转动至在第一凸起711和第二凸起810的作用下保持与内圈730相对静止时，套筒710继续转动，从而使得第一凸起711推动第二凸起810，从而使得套筒710带动内圈730在外圈740中进行转动，当内圈730在外圈740中转动一定的角度后第三凸起820会与第四凸起910相接触，从而在第四凸起910的阻挡作用下，使得内圈730能够与外圈740保持相对静止，从而实现内圈730与外圈740之间在预定角度内的转动，由于第三凸起820和第四凸起910均具备一定的尺寸大小，从而使得内圈730与外圈740之间相对转动的角度在小于360°的范围内；结合套筒710与内圈730之间相对转动的角度在小于360°的范围内，从而实现套筒710相对于外圈740能够在720°的范围内进行转动，从而实现进一步扩大操作部110能够进行转动的角度，同时在有限的角度内能够避免主手助力开合夹的内部线缆的缠绕。

本实施例中，所述套筒710的外侧壁上设有从动锥齿轮420；所述壳体120内设有旋转助力电机350，所述旋转助力电机350的输出轴上设有与所述从动锥齿轮420相配合以实现所述套筒710进行转动的主动锥齿轮430；

其中，所述旋转助力电机350通过接收所述第二传感器340所发出的信号以实现自身的开启和关闭。

本实施例中壳体120内设有安装架210，旋转助力电机350通过安装架210设于壳体120内；外圈740固定连接在安装架210上以实现与壳体120之间保持相对静止的状态。

通过本实施例中的构造；在操作部110开始转动时，第二传感器340将采集到的联动杆410所转动的趋势通过信号输送至处理器，处理器再将启动信号传递至旋转助力电机350处，从而启动旋转助力电机350，使得旋转助力电机350能够根据联动杆410所转动的方向的趋势实现相对应的转动，从而旋转助力电机350通过主动锥齿轮430和从动锥齿轮420的配合实现辅助对联动杆410的转动，从而一方面便于医生的操作，另一方面能够较佳的避免对旋转助力电机350造成损伤。

本实施例中，所述壳体120内设有可接收所述第一传感器所发出的信号以实现自身的开启和关闭的开合助力电机360，所述开合助力电机360的输出轴上设有直齿轮361；所述壳体120内且位于远离所述操作部110的一侧壁处设有固定板440；所述固定板440上设有朝向所述操作部110方向延伸设置的滑轨362；所述联动杆410的另一端处设有滑动组件363，所述滑动组件363通过轴承套设于所述联动杆410上且在轴向上与所述联动杆410保持相对静止，所述滑动组件363在周向上可与所述联动杆410相对转动；所述滑轨362贯穿所述滑动组件363设置，所述滑动组件363可在所述滑轨362上沿所述滑轨362的延伸方向进行往复移动以实现辅助所述联动杆410沿所述联动杆410的轴向方向移动；所述滑动组件363上且与所述直齿轮361相对应的位置处设有与所述直齿轮361相配合的啮合齿510。

通过本实施例中的构造；在医生通过指板311驱动枢转连杆1220进行转动的同时，第一传感器会采集枢转齿轮1231进行转动的角度以及转动方向的趋势并发出相应的信号至处理器，处理器再将启动信号传递至开合助力电机360，从而启动开合助力电机360，使得开合助力电机360能够根据枢转齿轮1231所进行转动方向的趋势从而进行相应的转动，从而使得直齿轮361进行相应的转动，由于滑动组件363通过啮合齿510与直齿轮361相配合，从而使得滑动组件363能够在滑轨362的导向作用下沿联动杆410的轴向方向进行相应的移动，从而使得滑动组件363带动联动杆410沿联动杆410的轴向方向进行相应的移动，从而实现对联动杆410的运动进行助力，一方面便于医生的使用，另一方面能够较佳的避免开合助力电机360发生损坏。

本实施例中，所述主动锥齿轮430与所述从动锥齿轮420间的啮合具有一定的间隙，所述直齿轮361与所述啮合齿510之间的啮合具有一定的间隙；所述第一传感器和所述第二传感器340均为编码器；

其中，所述第一传感器利用所述直齿轮361与所述啮合齿510之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述开合助力电机360，以实现辅助所述联动杆410沿所述联动杆410的轴向方向的移动；所述第二传感器340利用所述主动锥齿轮430与所述从动锥齿轮420之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述旋转助力电机350，以实现辅助所述联动杆410沿所述联动杆410的周向方向的转动。

通过本实施例中的构造，在医生通过指板311驱动枢转连杆1220进行转动的同时，啮合齿510跟随联动杆410沿联动杆410的轴向方向移动，此时啮合齿510的移动范围在直齿轮361与啮合齿510之间的间隙内，从而此时啮合齿510不会对直齿轮361产生推力，同时，第一传感器感测到转动趋势，从而发出相应的信号至处理器，开合助力电机360接收到处理器所传递的启动信号后可根据枢转齿轮1231所进行转动方向的趋势从而进行相应的转动，从而使得直齿轮361进行相应的转动，从而实现通过直齿轮361的转动对啮合齿510的移动进行助力，能够较佳的避免啮合齿510推动直齿轮361进行转动。

在操作部110开始转动时，从动锥齿轮420跟随套筒710进行转动，此时，从动锥齿轮420的转动范围在从动锥齿轮420与主动锥齿轮430之间的间隙内，从而此时从动锥齿轮420不会对主动锥齿轮430产生推力，同时，第二传感器340感测到转动趋势，从而发出相应的信号至处理器，旋转助力电机350接收到处理器所传递的启动信号后可进行相应的转动，从而使得主动锥齿轮430进行相应的转动，从而实现通过主动锥齿轮430的转动对从动锥齿轮420的转动进行助力，能够较佳的避免从动锥齿轮420推动主动锥齿轮430进行转动。

本实施例中，所述套筒710的外侧壁上设有第一安装平面720；所述从动锥齿轮420上延伸设有与所述从动锥齿轮420同轴的第一安装环460；所述第一安装平面720处设有用于与所述第一安装环460相配合对所述套筒710进行挤压以实现所述从动锥齿轮420在所述套筒710上固定的第一压紧板450。

本实施例中第一安装环460与第一压紧板450之间通过螺栓固定连接。

本实施例中联动杆410可分为粗部1320和细部1310两个直径不同的部分，细部1310插入套筒710内且可在套筒710内活动，粗部1320可抵住套筒710从而限定联动杆410的极限移动范围；同时，联动杆410的细部1310并不与套筒710的内侧壁相接触，从而使得联动杆410与套筒710之间不产生摩擦力，由于从动锥齿轮420固定于套筒710上，从而能够较佳的实现主手助力开合夹的旋转和开合的动作互不影响，相互独立，从而进一步提高了主手助力开合夹工作时的稳定性。

通过本实施例中的构造；使得第一安装环460与第一压紧板450之间形成双侧压紧结构，从而能够较佳的实现从动锥齿轮420在套筒710上的可靠连接，能够较佳的适用于对可靠性要求较高的应用场景。

本实施例中，所述旋转助力电机350的输出轴的外侧壁上设有第二安装平面433；所述主动锥齿轮430上延伸设有与所述主动锥齿轮430同轴的第二安装环431；所述第二安装平面433处设有用于与所述第二安装环431相配合对所述旋转助力电机350的输出轴进行挤压以实现所述主动锥齿轮430在所述旋转助力电机350的输出轴上固定的第二压紧板432。

通过本实施例中的构造；使得第二安装环431与第二压紧板432之间形成双侧压紧结构，从而能够较佳的实现主动锥齿轮430在旋转助力电机350的输出轴上的可靠连接，从而能够较佳的适用于对可靠性要求较高的应用场景。

本实施例中，所述操作部110处设有压力传感器1120和滑动触件1110，所述滑动触件1110设于所述压力传感器1120的一侧且可朝向所述压力传感器1120移动并对所述压力传感器1120进行挤压以实现断开主手助力开合夹与多自由度关节臂的连接。

本实施例中，滑动触件1110上设有用于辅助拨动滑动触件1110的离合拨片320。

通过本实施例中的构造；由于操作部110的活动范围有限而多自由度关节臂可需要更大的活动范围，在使用时，医生可通过拨动离合拨片320从而驱动滑动触件1110朝向压力传感器1120方向移动，当滑动触件1110接触到压力传感器1120时，此时压力传感器1120产生相应的信号，从而使得主手助力开合夹与多自由度关节臂之间断开联系，从而能够对操作部110的位置状态进行调整，在调整结束后，控制滑动触件1110反向移动，从而使得滑动触件1110远离压力传感器1120，从而使得压力传感器1120产生相应的信号使得主手助力开合夹与多自由度关节臂进行连接，继而通过操作部110继续实现对多自由度关节臂的控制，通过采用行程开关结构的感应方式，可以不依赖复杂的控制系统，实现信号从“0”到“1”的突变，可靠性高。

本实施例中，所述滑动触件1110与所述操作部110之间设有复位弹簧1130，所述复位弹簧1130用于保持所述滑动触件1110朝向远离所述压力传感器1120方向运动的趋势。

本实施例中，复位弹簧1130设于离合拨片320上。

通过本实施例中的构造；当医生撤销施加在离合拨片320上的作用力后，在复位弹簧1130的作用下，能够较佳的使得滑动触件1110与压力传感器1120相互分离，从而较佳的实现主手助力开合夹与多自由度关节臂之间的连接。

本实施例中，操作部110包括，

指部上盖1510，所述指部上盖1510的内侧面上设有用于安装复位弹簧1130的复位弹簧安装槽1920、用于安装压力传感器1120的第一避让部1930、与第一避让部1930相连通且用于放置线缆的容纳部1940以及与容纳部1940相连通以实现线缆走线的第一过线槽1950；所述指部上盖1510的外侧面上设有与指部上盖1510的内侧面和复位弹簧安装槽1920相连通的指拨支撑部1810，指拨支撑部1810用于安装离合拨片320；

指部中架1020，所述指部中架1020朝向指部上盖1510的侧面上且与复位弹簧安装槽1920相对应的位置处设有用于安装滑动触件1110的滑动触件滑槽2010，以及与第一避让部1930相对应的位置处设有第二避让部2030，第一避让部1930和第二避让部2030用于安装压力传感器1120；第二避让部2030内设有用于固定压力传感器1120的压力传感器安装孔2020；

所述指部中架1020远离指部上盖1510的侧面上设有与套筒710相连通且用于供联动杆410伸入的第一联动杆滑槽2120；所述指部中架1020靠近套筒710的端部设有供线缆走线的第二过线槽2110；所述指部中架1020远离指部上盖1510的侧面上且远离套筒710的端部处设有用于安装枢转轴1230的枢转轴安装孔2130以及用于线缆走线的第一过线孔2140；

指部下架1030，所述指部下架1030朝向指部中架1020的侧面上且与第一联动杆滑槽2120相对应的位置处设有第二联动杆滑槽2210，第二联动杆滑槽2210用于与第一联动杆滑槽2120相配合以实现供联动杆410的移动；所述指部下架1030朝向指部中架1020的侧面上且远离套筒710的端部设有枢转齿轮轴安装孔2220、用于安装带第一传感器的枢转齿轮1231的枢转齿轮安装孔2240以及用于线缆走线的第二过线孔2230；

所述指部下架1030远离指部中架1020的侧面上设有与第二过线槽2110和第二过线孔2230相连通的电路板安装槽2320以及第一传感器支架安装孔2310，第一传感器支架安装孔2310的位置与枢转齿轮安装孔2240的位置相对应；

指部下盖1040，所述指部下盖1040用于对电路板安装槽2320、第一传感器支架安装孔2310以及枢转齿轮安装孔2240进行封堵；

其中，指部上盖1510、指部中架1020、指部下架1030和指部下盖1040通过螺栓依次固定连接而成。

通过本实施例中的构造，能够较佳的实现对操作部110内的部件进行拆装，合理的对操作部110内的部件以及线缆进行布局，从而能够较佳的提高主手助力开合夹的工作效率，同时便于医生的操作。

基于上述主手助力开合夹，本实施例中还提供了一种微创手术机器人，其包括医生控制台，医生控制台包括基座、多自由度关节臂和连接于关节臂末端的主手助力开合夹。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种主手助力开合夹，其特征在于：包括，

操作部，所述操作部可转动地设于一壳体的一侧；

第一传感器，所述第一传感器设于所述操作部内一连杆组件的一端处；

第二传感器，所述第二传感器设于所述壳体内一联动杆的远离所述操作部的末端处，所述联动杆的靠近所述操作部的末端处与连杆组件的另一端相连，所述联动杆在所述连杆组件的带动下可沿所述联动杆的轴向方向的移动；

旋转限位锁，所述旋转限位锁设于所述联动杆的中部处，分别与所述壳体和所述操作部相连接，通过所述旋转限位锁与所述壳体、所述操作部相配合以实现所述联动杆沿所述联动杆的周向在预定角度内转动；

其中，所述第一传感器用于与所述连杆组件相配合以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向的移动；所述第二传感器用于感应并辅助所述联动杆沿所述联动杆的周向方向的转动。

2.根据权利要求1所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述旋转限位锁包括，

套筒，所述套筒套设于所述联动杆外且通过与之相对静止的安装盘固定在所述操作部上从而实现在周向上与所述联动杆保持相对静止；

内圈，所述内圈套设于所述套筒外且可沿所述套筒的周向进行转动；

第一限位机构，所述第一限位机构设于所述套筒与所述内圈之间且用于在周向上对所述内圈和所述套筒的相对转动进行限位以实现所述内圈相对于所述套筒在预定角度范围以内的转动。

3.根据权利要求2所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述旋转限位锁还包括，

外圈，所述外圈套设于所述内圈外且可沿所述内圈的周向进行转动；

第二限位机构，所述第二限位机构设于所述内圈与所述外圈之间且用于在周向上对所述外圈和所述内圈的相对转动进行限位以实现所述外圈相对于所述内圈在预定角度范围以内的转动；

其中，所述外圈与所述壳体之间保持相对静止状态。

4.根据权利要求3所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述第一限位机构包括，

第一凸起，所述第一凸起设于所述套筒的外侧壁上；

第二凸起，所述第二凸起设于所述内圈的内侧壁上且与所述第一凸起相对应的位置处，所述第二凸起用于与所述第一凸起相挤压以实现在周向方向上对所述内圈进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述第二限位机构包括，

第三凸起，所述第三凸起设于所述内圈的外侧壁上；

第四凸起，所述第四凸起设于所述外圈的内侧壁上且与所述第三凸起相对应的位置处，所述第四凸起用于与所述第三凸起相挤压以实现在周向方向上对所述外圈进行限位。

6.根据权利要求2或3所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述套筒的外侧壁上设有从动锥齿轮；所述壳体内设有旋转助力电机，所述旋转助力电机的输出轴上设有与所述从动锥齿轮相配合以实现所述套筒进行转动的主动锥齿轮；

其中，所述旋转助力电机通过接收所述第二传感器所发出的信号以实现自身的开启和关闭。

7.根据权利要求6所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述壳体内设有可接收所述第一传感器所发出的信号以实现自身的开启和关闭的开合助力电机，所述开合助力电机的输出轴上设有直齿轮；所述壳体内且位于远离所述操作部的一侧壁处设有固定板；所述固定板上设有朝向所述操作部方向延伸设置的滑轨；所述联动杆的另一端处设有滑动组件，所述滑动组件通过轴承套设于所述联动杆上且在轴向上与所述联动杆保持相对静止，所述滑动组件在周向上可与所述联动杆相对转动；所述滑轨贯穿所述滑动组件设置，所述滑动组件可在所述滑轨上沿所述滑轨的延伸方向进行往复移动以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向移动；所述滑动组件上且与所述直齿轮相对应的位置处设有与所述直齿轮相配合的啮合齿。

8.根据权利要求7所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮间的啮合具有一定的间隙，所述直齿轮与所述啮合齿之间的啮合具有一定的间隙；所述第一传感器和所述第二传感器均为编码器；

其中，所述第一传感器利用所述直齿轮与所述啮合齿之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述开合助力电机，以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的轴向方向的移动；所述第二传感器利用所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮之间的间隙，感测转动趋势，从而发送信号给所述旋转助力电机，以实现辅助所述联动杆沿所述联动杆的周向方向的转动。

9.根据权利要求6所述的一种主手助力开合夹，其特征在于：所述套筒的外侧壁上设有第一安装平面；所述从动锥齿轮上延伸设有与所述从动锥齿轮同轴的第一安装环；所述第一安装平面处设有用于与所述第一安装环相配合对所述套筒进行挤压以实现所述从动锥齿轮在所述套筒上固定的第一压紧板。

10.一种微创手术机器人，包括权利要求1-9中任一所述的主手助力开合夹，其特征在于：包括医生控制台，医生控制台包括基座、多自由度关节臂和连接于关节臂末端的所述主手助力开合夹。

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