CN218922775U - 一种手持式微创手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持式微创手术机器人，包括刀头、刀杆和控制手柄，所述刀头包括左右钳头组合件、与所述左右钳头组合件连接的刀头连接件组合件以及与所述刀头连接件组合件连接的刀头底座，所述刀头底座安装在刀杆上，所述刀杆安装在所述控制手柄上；所述控制手柄包括手柄基座，所述手柄基座上设有三个齿轮转轴，每一个所述齿轮转轴上均双向螺旋缠绕有钢丝绳组合件，所述钢丝绳组合件一端延伸至所述刀杆内且与部分位于刀杆内部的钨丝绳组合件一端连接，所述钨丝绳组合件另一端与刀头连接。本实用新型结构精巧，传动灵活，刀头左右摆动、左右钳口的自由开合等动作均由人工手动按钮动作来实现，操作简单方便。

Description

一种手持式微创手术机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗手术器械技术领域，具体涉及一种手持式微创手术机器人。

背景技术

达芬奇机器人作为机器人领域世界第一品牌，整套机器人系统造价高昂且系统复杂、使用难度大，手术费用高。国产机器人手术刀大多功能单一或刀头不能转向，导致手术需要多把刀具才能完成，且手术空间局限性很大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种手持式微创手术机器人，刀头具有±180°和±90°多维、万向空间转动及摆动自由度，大大拓展了手术空间，不需要依赖庞大的机器人系统而能独立操作使用，使得手术时医生只需要手握控制手柄，大拇指滑动控制手柄上的正面按钮来实现钳口的开合，从而来完成手术过程中的凝血和切除病灶的手术操作，通过大拇指滑动控制手柄上的侧面按钮以及根据需要转动刀杆来找到手术钳头最佳位置和最佳医生视角来进行手术操作。而不是复杂的机器人系统间接地控制手术操作。这样使得微创手术操作更为简单、手术效率更高。由于刀头转动的灵活性，医生手术时不需要频繁的更换刀具。避免了频繁的更换刀具所带来的病患二次创伤。这样患者创伤更少疼苦更小、术后恢复更快。由于不需要复杂的机器人系统使得手术成本更低。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：一种手持式微创手术机器人，包括刀头、刀杆和控制手柄，所述刀头包括左右钳头组合件、与所述左右钳头组合件连接的刀头连接件组合件以及与所述刀头连接件组合件连接的刀头底座，所述刀头底座安装在刀杆上，所述刀杆安装在所述控制手柄上；所述控制手柄包括手柄基座，所述手柄基座上设有三个齿轮转轴，每一个所述齿轮转轴上均双向螺旋缠绕有钢丝绳组合件，所述钢丝绳组合件一端延伸至所述刀杆内且与部分位于刀杆内部的钨丝绳组合件一端连接，所述钨丝绳组合件另一端与刀头连接。

可选地，所述左右钳头组合件包括组合在一起的左钳头组合件和右钳头组合件，所述左钳头组合件包括左钳头、钳头固定盖和钳头固定架，所述左钳头上设有焊接孔，所述焊接孔内插入电源引线并固定；所述钳头固定架上设有钳头中心套管和钳头卡槽，所述左钳头置入钳头固定架的钳头卡槽中，所述钳头固定盖安装于钳头中心套管上。

可选地，所述钨丝绳组合件包括有三套，每一套均包括不锈钢珠和钨丝绳，所述不锈钢珠中心设有钢珠通孔，所述钨丝绳穿入不锈钢珠具有的钢珠通孔后与不锈钢珠紧固，且两端长度保持一致；其中的两套所述钨丝绳组合件分别与左钳头组合件和右钳头组合件连接，用于控制左钳头和右钳头的开合；另外一套所述钨丝绳组合件与所述刀头连接件组合件连接，用于控制刀头的摆动。

可选地，所述刀头连接件组合件包括上端呈U型的刀头连接件和两组第一滑轮和第二滑轮，其中，所述刀头连接件的两侧均设有滑轮安装轴，两侧的滑轮安装轴上从内向外分别安装有第二滑轮和第一滑轮，所述第二滑轮和第一滑轮用于使控制左钳头和右钳头开合的钨丝绳绕过；所述刀头连接件内分布有多个穿孔，用于使钨丝绳和电源引线穿过。

进一步地，所述左右钳头组合件安装在所述刀头连接件的U型槽内，所述刀头底座上设有多个用于钨丝绳和电源引线穿过的底座穿孔。

可选地，所述钢丝绳组合件包括有6套，每一套均包括连接在一起的不锈钢管和不锈钢丝绳，每一套所述钨丝绳组合件具有的钨丝绳两端分别插入至其中的两套钢丝绳组合件具有的不锈钢管中并夹紧。

可选地，所述齿轮转轴包括一体成型的塑料齿轮转轴和铝材轴芯，所述铝材轴芯上套装有轴承b，位于所述轴承b上端在所述铝材轴芯上安装有两套通过杯头螺钉连接在一起的钢丝绳缠绕轴a和半圆形压紧块a。

进一步地，所述手柄基座上设有滑轮组件，所述滑轮组件包括滑轮支架和安装在所述滑轮支架上的6个第四滑轮，6个所述第四滑轮用于对6根钢丝绳起导向连接作用；从所述刀杆伸出的6根钢丝绳在绕过对应的6个第四滑轮后分别螺旋缠绕在对应的钢丝绳缠绕轴a上。

可选地，所述手柄基座上安装有齿条支架，所述齿条支架上安装有齿条，其中，所述齿条包括钳口开合齿条和刀头摆动齿条，所述齿条支架上设有第一安装槽和第二安装槽，所述钳口开合齿条安装到第一安装槽内，且所述钳口开合齿条与用于控制左钳头和右钳头开合的塑料齿轮转轴啮合；所述刀头摆动齿条安装在第二安装槽内，且所述刀头摆动齿条与用于控制刀头摆动的塑料齿轮转轴啮合。

进一步地，所述钳口开合齿条远离齿条支架一侧安装有正面按钮；所述刀头摆动齿条朝外的一侧安装有侧面按钮。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：1、本机器人刀头左右摆动、左右钳口的自由开合等动作均由人工手动按钮动作来实现，手柄内部由齿轮、齿条及滑动按钮配合完成，操作简单方便；2、本机器人刀头具有±180°和±90°多维、万向空间转动及摆动自由度，由钨丝绳组合件和钢丝绳组合件来实现传动，结构精巧、传动灵活。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型左钳头组合件结构示意图；

图3为本实用新型左钳头焊接电源引线示意图；

图4为本实用新型左钳头与钳头固定架组装示意图；

图5为本实用新型钨丝绳组合件组装示意图；

图6为本实用新型左钳头与钨丝绳组合件组装示意图；

图7为本实用新型右钳头组合件结构示意图；

图8为本实用新型左右钳头组合件合装结构示意图；

图9为本实用新型左右钳头组合件工作原理示意图；

图10为本实用新型左右钳头张开示意图；

图11为本实用新型刀头连接件组合件零件示意图；

图12为本实用新型刀头连接件组合件结构示意图；

图13为本实用新型刀头连接件内部第一穿孔和第二穿孔示意图；

图14为本实用新型刀头连接件内部沉孔示意图；

图15为本实用新型刀头连接件剖视图；

图16为本实用新型刀头连接件第一安装孔示意图；

图17为本实用新型钨丝绳组合件与刀头连接件组合件组装示意图；

图18为本实用新型左右钳头组合件与刀头连接件组合件合装示意图；

图19为本实用新型刀头底座的结构示意图；

图20为本实用新型刀头底座和刀头组合件的合装示意图

图21为本实用新型钨丝绳组件穿孔示意图；

图22为本实用新型钢丝绳组件组装示意图；

图23为本实用新型6套钢丝绳组件示意图；

图24为本实用新型刀头组合件与钢丝绳组件组装示意图；

图25为本实用新型刀头组合件与刀杆连接组装示意图；

图26为本实用新型齿轮转轴爆炸图；

图27为本实用新型齿轮转轴合装示意图；

图28为本实用新型刀杆转轴组装示意图；

图29为本实用新型滑轮组件安装示意图；

图30为本实用新型钢丝绳组件在滑轮组件上导向示意图；

图31为本实用新型刀杆转动轴承c与手柄基座安装示意图，

图32为本实用新型手柄基座的一侧结构示意图；

图33为本实用新型手柄基座的另一侧结构示意图；

图34为本实用新型手柄基座与齿轮转轴、刀杆转轴安装示意图；

图35为本实用新型活动套管与刀杆连接示意图；

图36为本实用新型电动驱动套管安装示意图；

图37为本实用新型图36的剖视图；

图38为本实用新型绳头固定套管安装示意图；

图39为本实用新型钢丝绳组件与齿轮转轴安装示意图；

图40为本实用新型钢丝绳端头固定示意图；

图41为本实用新型钢丝绳组件工作原理图；

图42为本实用新型刀头摆动工作原理图；

图43为本实用新型刀头刀杆±180°转动工作原理图；

图44为本实用新型组合支架结构示意图；

图45为本实用新型组合支架装配示意图；

图46为本实用新型组合支架固定示意图；

图47为本实用新型电源插座及后盖爆破图；

图48为本实用新型电源插座及后盖安装示意图；

图49为本实用新型齿条支架结构示意图；

图50为本实用新型齿条支架安装示意图；

图51为本实用新型齿条结构示意图；

图52为本实用新型齿条安装示意图；

图53为本实用新型手柄外壳结构示意图；

图54为本实用新型手柄外壳安装示意图；

图55为本实用新型手柄按钮结构示意图；

图56为本实用新型手柄按钮待安装示意图；

图57为本实用新型手柄按钮安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种手持式微创手术机器人，如图1所示，包括依次连接的刀头1、刀杆2和控制手柄3，控制手柄3包括手柄外壳3-1和手柄基座3-6，手柄外壳3-1与手柄基座3-6使用侧面卡扣连接和固定；刀头1包括有左钳头组合件，如图2、图3、图4所示，左钳头组合件包括左钳头1-6、钳头固定盖1-7和钳头固定架1-8，左钳头1-6上设有直径0.5mm的焊接孔1-6a，电源引线(0.6mm多股铜芯线)1-9一端插入左钳头1-6上的焊接孔1-6a后通过锡焊固定，电源引线1-9用于给钳头供电；钳头固定架1-8上设有钳头中心套管1-8b和钳头卡槽1-8a，将固定有电源引线1-9的左钳头1-6置入钳头固定架1-8的钳头卡槽1-8a中压平，并将钳头固定盖1-7安装于钳头中心套管1-8b上；具体地，钳头固定盖1-7具有一中心通孔，在钳头固定盖1-7内侧(平整平面)均匀涂抹上8500胶水，然后将中心通孔对准钳头中心套管1-8b后压平，粘好后放置2小时等胶水固化后备用。

如图5所示，钨丝绳组合件包括不锈钢珠(直径1.6mm)3-17-1和钨丝绳(∮0.45mmX120mm)3-17-2，不锈钢珠3-17-1中心设有直径0.6mm的钢珠通孔，将钨丝绳3-17-2穿入不锈钢珠3-17-1中心的钢珠通孔，并将不锈钢珠3-17-1安置在钨丝绳3-17-2的中间位置，采用电阻焊焊接固定(二者不能有相对位置移动)，不锈钢珠3-17-1在驱动中起着挂钩的作用。本实用新型中包含有三套钨丝绳组合件，具体为，用于装配在左钳头组合件上的不锈钢珠a 3-17-1a和钨丝绳a 3-17-2a，用于装配在右钳头组合件上的不锈钢珠b 3-17-1b和钨丝绳b 3-17-2b，用于装配在刀头连接件组合件上的不锈钢珠c 3-17 -1c和钨丝绳c3-17-2c。

如图6所示，钳头固定架1-8上设有不锈钢珠限位沉槽1-8c，将其中一套的不锈钢珠a 3-17-1a卡入到不锈钢珠限位沉槽1-8c内(注意要完全卡入，不锈钢珠a 3-17-1a不能高出钳头固定架1-8外表面)，同时，钨丝绳a 3-17-2a两头分布于钳头固定架1-8两边，完成左钳头组合件的组装。

如图7所示，右钳头组合件中除了右钳头1-10与左钳头1-6形状不同，其余结构和安装方法与左钳头组合件相同，原理一致，此处不再赘述。

如图8所示，左钳头组合件和右钳头组合件内侧平面贴合，中心孔对齐，钳头外形对齐合装在一起，作为后续装配组件。

如图9、图10所示，钳头固定架1-8中间设有用于后续安装于钳头旋转轴1-5a的钳头中心孔1-8d，不锈钢珠a 3-17-1a卡入到钳头固定架1-8的不锈钢珠限位沉槽1-8c内，保持与钳头固定架1-8相对位置不动，如图9中箭头所示在钨丝绳a 3-17-2a进行往复运动时，从而带动左钳头1-6围绕钳头固定架1-8的钳头中心孔1-8d进行旋转运动。同样的运动原理右钳头1-10围绕钳头固定架1-8的钳头中心孔1-8d进行旋转运动。左右钳头相互反向旋转就形成了钳口开合。

如图11、图12所示，刀头连接件组合件包括刀头连接件1-4和两组滑轮，其中，刀头连接件1-4的两侧均设有滑轮安装轴1-4a，两侧的滑轮安装轴1-4a上从内向外分别安装有第二滑轮1-11和第一滑轮1-5，最后将滑轮安装轴1-4a外圆柱端面边缘反铆，使得每一侧的两组滑轮可以转动但不会脱落。

如图13-图16所示，刀头连接件1-4内分布有多个穿孔，具体为，用于使两根电源引线1-9穿过两个第一穿孔1-4b，用于使钨丝绳c 3-17-2c两端穿过的两个第二穿孔1-4c，用于安装不锈钢珠c 3-17-1c的沉孔1-4d，用于安装刀头旋转轴1-2的刀头中心孔1-4e，用于安装钳头旋转轴1-5a的安装孔1-4f。

如图17所示，将第三套钨丝绳组合件的钨丝绳c 3-17-2c两绳头分别插入刀头连接件1-4的两个第二穿孔1-4c内，并穿出去；同时将钨丝绳c 3-17-2c中间的不锈钢珠c3-17-1c对准刀头连接件1-4的沉孔1-4d内并放到底，然后将钨丝绳c 3-17-2c两个绳头全部拉出，使不锈钢珠c 3-17-1c卡在刀头连接件1-4的沉孔1-4d内。第三套钨丝绳组合件通过不锈钢珠c 3-17-1c与刀头连接件组合件形成了相对的位置固定，通过钨丝绳c3-17-2c进行往复运动，带动整个刀头围绕刀头连接件1-4的刀头中心孔1-4e进行摆动或转动。

如图18所示，左右钳头组合件置入刀头连接件组合件的U型槽内，同时将左右钳头组合件的钳头中心孔1-8d对准刀头连接件1-4上的安装孔1-4f，将钳头旋转轴1-5a插入刀头连接件1-4上的安装孔1-4f，并穿过所有通孔，将钳头旋转轴1-5a的伸出末端边缘反铆固定。

如图19-图21所示，刀头底座1-1上具有用于装配刀头旋转轴1-2的底座轴孔1-1e，同时，刀头底座1-1上还设有两个第一底座穿孔1-1d、两个第二底座穿孔1-1b、两个第三底座穿孔1-1a、两个第四底座穿孔1-1c；具体组装时，将刀头旋转轴1-2插入刀头底座1-1一侧的底座轴孔1-1e，再依次穿过两组第三滑轮1-3的中心孔，刀头连接件1-4的刀头中心孔1-4e，再穿过另外两组第三滑轮1-3的中心孔后，最后穿过刀头底座1-1的另一侧的底座轴孔1-1e，将刀头旋转轴1-2的伸出末端b 1-2a边缘反铆固定，具体地，如图20所示，四组第三滑轮1-3从左至右分别为第三滑轮a 1-3a、第三滑轮b 1-3b、第三滑轮c 1-3c、第三滑轮d 1-3d。最后将电源引线1-9和三套钨丝绳组件中钨丝绳分别绕过滑轮及穿过刀头底座上对应的孔。具体对应如下：

两根电源引线1-9分别对应先穿过刀头连接件1-4上的第一穿孔1-4b、后穿过刀头底座1-1上的第一底座穿孔1-1d；

钨丝绳a 3-17-2a一端先绕过第一滑轮1-5，再经过第三滑轮a 1-3a，最后穿过第三底座穿孔1-1a；另一端先绕过另一侧第二滑轮1-11，在经过第三滑轮c 1-3c，最后穿过另一侧第二底座穿孔1-1b；

钨丝绳b 3-17-2b一端先绕过第二滑轮1-11，再经过第三滑轮b 1-3b，最后穿过第二底座穿孔1-1b；另一端先绕过另一侧第一滑轮1-5，再经过第三滑轮d 1-3d，最后穿过另一侧孔第三底座穿孔1-1a；

钨丝绳c 3-17-2c一端穿过第四底座孔1-1c，另一端穿过另一侧第四底座穿孔1-1c。

如图22、图23所示，钢丝绳组合件包括连接在一起的不锈钢管(外径∮1.1mmX内径∮0.7mmX445mm)3-17-3和不锈钢丝绳(∮0.5mmX120mm)3-17-4，具体地，不锈钢丝绳3-17-4一端插入不锈钢管3-17-3内，插入深度为20mm，将插入部分不锈钢管3-17-3外形夹紧牢固，使得不锈钢钢管3-17-3与不锈钢丝绳3-17-4成为一体，要求不锈钢管对不锈钢丝绳的夹持拉力不小于5kg。不锈钢丝绳的另一头成自由状态。本实用新型中包括6套钢丝绳组合件，分别为连接在一起的不锈钢管a 3-17-3a和不锈钢丝绳a3-17-4a、不锈钢管b 3-17-3b和不锈钢丝绳b 3-17-4b、不锈钢管c 3-17-3c和不锈钢丝绳c 3-17-4c、不锈钢管d 3-17-3d和不锈钢丝绳d 3-17-4d、不锈钢管e 3-17-3e和不锈钢丝绳e 3-17-4e以及不锈钢管f 3-17-3f和不锈钢丝绳f 3-17-4f。

如图24所示，将图21刀头组合件露出的钨丝绳a 3-17-2a两端插入不锈钢管a3-17-3a和不锈钢管b 3-17-3b，插入深度20mm，然后将插入部分钢管外形夹紧牢固，将钨丝绳b 3-17-2b两端插入不锈钢管c 3-17-3c和不锈钢管d 3-17-3d，插入深度20mm，然后将插入部分钢管外形夹紧牢固，将钨丝绳c 3-17-2c两端插入不锈钢管e 3-17-3e和不锈钢管f 3-17-3f，插入深度20mm，然后将插入部分钢管外形夹紧牢固；使得钢管与钨丝绳成为一体，要求钢管对钨丝绳的夹持拉力不小于5kg。钢丝绳组合件另一头成自由状态。

如图25所示，刀杆(外径∮8.5mmX内径∮6mmX467mm)2为一空心长圆管，在靠近刀头1一端具有短台阶部，短台阶部具有限位缺口2-a，将所有钢丝绳组合件以及电源引线1-9理顺、平行排列并由刀杆2短台阶部一端插入到刀杆2内，并完全通过刀杆2，将刀杆2的限位缺口2-a与刀头底座1-1内具有的凸台插接，由于限位缺口2-a的作用，刀头底座1-1与刀杆2形成相对固定，随着刀杆2的转动，带动整个刀头组件转动。

如图26、图27所示，本实用新型设有与6套钢丝绳组合件装配的三组齿轮转轴，三组齿轮转轴安装在控制手柄3内，分别为齿轮转轴a 3-8a、齿轮转轴b 3-8b、齿轮转轴c 3-8c，每组齿轮转轴包括塑料齿轮转轴3-25、轴承b 3-21、铝材轴芯3-23、两个钢丝绳缠绕轴a3-22、两个半圆形压紧块a 3-20、4个杯头螺钉3-24，其中，塑料齿轮转轴3-25与铝材轴芯3-23通过注塑模具一次性成型形成一个整体齿轮转轴，轴承b 3-21套入铝材轴芯3-23并下沉到底，其中的一个钢丝绳缠绕轴a 3-22套入铝材轴芯3-23并贴近轴承b 3-21，同时将其中的一个半圆形压紧块a 3-20对准钢丝绳缠绕轴a 3-22合抱铝材轴芯3-23，并使用2颗杯头螺钉3-24锁紧固定；将其中的另一个钢丝绳缠绕轴a 3-22反向套入铝材轴芯3-23并与下方的钢丝绳缠绕轴a 3-22紧贴，同时将其中的另一个半圆形压紧块a 3-20对准钢丝绳缠绕轴a 3-22合抱铝材轴芯3-23，并使用2颗杯头螺钉3-24锁紧固定。

本实用新型的钢丝绳缠绕轴a 3-22和半圆形压紧块a 3-20将铝材轴芯3-23合抱在一起，并使用杯头螺钉3-24锁紧固定。由此与铝材轴芯3-23抱紧所形成的静摩擦力将三者形成一个完整的稳固转轴。同时也便于进行松紧和位置的调节。两个钢丝绳缠绕轴a 3-22相互反方向装入，使得后续装配的钢丝绳3-17-4两端能够形成反方向运动。

如图28所示，刀杆转轴3-14包括塑料刀杆转轴3-14a、轴承b 3-21、刀杆转动轴芯3-34、两个钢丝绳缠绕轴b 3-33、两个半圆形压紧块b 3-35、4个杯头螺钉3-24，其中，塑料刀杆转轴3-14a上端设有限位键3-14b，刀杆转轴3-14的安装方法与上文齿轮转轴安装方法一致，此处不再赘述。本实用新型的塑料刀杆转轴3-14a上的限位键3-14b对刀杆2转动起限位作用，同时为刀杆2转动提供电动驱动(刀杆转轴3-14为扩展设计，为后续伺服电机电动驱动预留备份设计，手持式产品模式下只起到刀杆转动限位作用)。

如图29、图30所示，滑轮组件包括滑轮支架3-15、6个第四滑轮3-16、两个定位销钉3-26，其中，滑轮支架3-15上设有定位孔，两个定位销钉3-26插入到定位孔内，6个第四滑轮3-16分成两组(2个+4个)，通过2个定位销钉3-26安装到滑轮支架3-15上，滑轮组件为6根钢丝绳3-17-4起导向连接作用。更为具体地，这六个第四滑轮3-16分别为第四滑轮a 3-16a、第四滑轮b 3-16b、第四滑轮c 3-16c、第四滑轮d 3-16d、第四滑轮e 3-16e和第四滑轮f 3-16f，其中，第四滑轮a 3-16a、第四滑轮b 3-16b用于导向连接不锈钢丝绳a 3-17-4a和不锈钢丝绳b 3-17-4b，第四滑轮c 3-16c、第四滑轮d 3-16d用于导向连接不锈钢丝绳c 3-17-4c和不锈钢丝绳d 3-17-4d，第四滑轮e 3-16e和第四滑轮f 3-16f用于导向连接不锈钢丝绳e 3-17-4e和不锈钢丝绳f 3-17-4f。

如图31所示，手柄基座3-6靠近刀杆2的一端上设有轴孔，2个刀杆转动轴承c 3-31分别安装在手柄基座3-6轴孔两端的沉孔内，为刀杆2转动起连接作用。

如图32-34所示，手柄基座3-6上对称开设有四个第一安装孔位3-6a、3-6b、3-6c、3-6d，分别用于安装齿轮转轴a 3-8a、齿轮转轴b 3-8b、齿轮转轴c 3-8c和刀杆转轴3-14，位于这四个孔之间在手柄基座3-6上还开设有两个第二安装孔位3-6e、3-6f，用于安装滑轮组件。更为具体地，手柄基座3-6上对应的第一安装孔位3-6a、3-6b、3-6c分别将齿轮转轴a3-8a、齿轮转轴b 3-8b、齿轮转轴c 3-8c依次装入，至轴承b 3-21到底；将刀杆转轴3-14对应手柄基座3-6上的第一安装孔位3-6d装入，至轴承b 3-21到底；将滑轮支架3-15上设有的滑轮支架定位柱3-15a、3-15b对应手柄基座3-6上的第二安装孔位3-6e、3-6f插入到底，放平，完成滑轮支架3-15的安装，同时，第一安装孔位3-6d上设有基座限位筋3-6da，用于对应塑料刀杆转轴3-14a上的限位键3-14b起限位作用。确保刀杆转动在±180°的范围内。

如图35、图36所示，刀杆2在靠近控制手柄3一端具有的长台阶部上套装有活动套管3-32，且在长台阶部上设有刀杆定位槽2-b，刀杆2连同活动套管3-32安装于手柄基座3-6上设有的轴孔并延伸出轴孔后的长台阶部上安装有电动驱动套管3-29，电动驱动套管3-29上设有电动驱动套管定位键3-29-0，通过刀杆定位槽2-b与电动驱动套管定位键3-29-0适配安装，将电动驱动套管3-29与刀杆2连接在一起；更为具体地，刀杆2中的6根不锈钢丝绳3-17-4、2根电源线1-9一并穿过活动套管3-32，活动套管3-32插入手柄基座3-6中的轴承c3-31的轴承孔；在刀杆2穿过轴承c 3-31的轴承孔后，装入电动驱动套管3-29，刀杆定位槽2-b对准电动驱动套管定位键3-29-0安装。

如图36、图37、图38所示，刀杆转轴3-14上安装有2根电动驱动钢丝绳3-30，电动驱动套管3-29上设有2道反向螺旋沟槽，一根电动驱动钢丝绳3-30的一头沿着其中的一侧螺旋沟槽进行缠绕，电动驱动钢丝绳3-30头部穿过卡口后使用绳头固定套管3-25焊锡焊接形成锁扣而挂扣，另一头缠绕在钢丝绳缠绕轴b 3-33上，且电动驱动钢丝绳3-30头部穿过钢丝绳缠绕轴b 3-33上的卡孔后用绳头固定套管3-25焊锡焊接固定形成锁扣而挂扣。另外一根电动驱动钢丝绳3-30用同样的方法固定在另外一侧，两根电动驱动钢丝绳3-30形成了两个完全相反的转动驱动，将刀杆转轴3-14的转动传给刀杆2转动，且受塑料刀杆转轴3-14a上的限位键3-14b的限制，只能进行±180°转动，用于保护所有传动组件。

如图39、图40所示，将从刀杆2伸出的6组钢丝绳组件分别安装到对应齿轮转轴上，先将6组钢丝绳3-17-4理顺编号(a、b、c、d、e、f)，确保安装前钢丝绳组件基本处于平行状态。将钢丝绳分别绕过滑轮组件，再分别螺旋缠绕对应的钢丝绳缠绕轴a3-22上2圈，然后钢丝绳头穿过钢丝绳缠绕轴a 3-22上的缠绕轴安装孔3-22-0，最后将钢丝绳3-17-4绳头用绳头固定套管3-25焊锡焊接固定形成锁扣而挂扣。6组钢丝绳3-17-4与滑轮组件及齿轮转轴对应关系如下：

不锈钢丝绳a 3-17-4a对应第四滑轮a 3-16a对应齿轮转轴3-8a(上部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)，不锈钢丝绳b 3-17-4b对应第四滑轮b 3-16b对应齿轮转轴3-8a(下部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)；

不锈钢丝绳c 3-17-4c对应第四滑轮c 3-16c对应齿轮转轴3-8b(上部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)，不锈钢丝绳d 3-17-4d对应第四滑轮d 3-16d对应转轴3-8b(下部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)；

不锈钢丝绳e 3-17-4e对应第四滑轮e 3-16e对应齿轮转轴3-8c(上部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)，不锈钢丝绳f 3-17-4f对应第四滑轮f 3-16f对应齿轮转轴3-8c(下部的钢丝绳缠绕轴a 3-22)。

如图41所示，钢丝绳组合件通过不锈钢珠3-17-1来驱动刀头1完成各种转动动作。钨丝绳3-17-2两头分别与两根不锈钢管3-17-3端部夹紧压牢固，两根不锈钢管3-17-3的另一头与两根不锈钢丝绳3-17-4夹紧压牢固，两根不锈钢丝绳3-17-4的另一头分别穿过钢丝绳缠绕轴a 3-22上的穿孔，绳头使用不锈钢套管3-25锡焊固定。由此钢丝绳组合件与钨丝绳组合件形成了一个闭合的环路，由于齿轮转轴上的两个钢丝绳缠绕轴a3-22为反向安装，使得齿轮转轴在正反旋转时，钢丝绳组合件形成一个往复的运动。最后转化为刀头1的摆动和钳口的开合。

如图42所示，刀头1左右±90°摆动，钢丝绳组合件中的钨丝绳c 3-17-2c与不锈钢珠c 3-17-1c通过电阻焊焊接固定，然后一同卡入刀头连接件1-4的卡槽内。钢丝绳组件与刀头连接件1-4形成相对位置固定，刀头连接件1-4与刀头底座1-1通过刀头旋转轴1-2相连接，通过钢丝绳组合件往复运动带动刀头围绕刀头旋转轴1-2进行左右±90°旋转摆动。

如图43所示，刀杆2上设有与刀头底座1-1连接的限位缺口2-a，刀杆2装配台阶套入刀头底座1-1后，手握刀杆2在任意位置上自由转动时，刀头1也就跟随一起转动。同时刀杆2另一头刀杆定位槽2-b对准电动驱动套管定位键3-29-0，致使刀杆2跟随刀杆转轴3-14一起转动，受塑料刀杆转轴3-14a上的限位键3-14b的限制，只能进行±180°转动，用于保护所有传动组件。

如图44、图45、图46所示，组合支架3-13安装于手柄基座3-6上，其中，组合支架3-13上设有与三个铝材轴芯3-23和一个刀杆转动轴芯3-34对应的支架安装孔3-13b，且同时还设有与滑轮支架3-15对应安装的支架定位孔3-13c；具体地，先将组合支架3-13上所有支架安装孔对准手柄基座3-6上对应柱子，其中包括：组合支架3-13上3个支架安装孔3-13b对准铝材轴芯3-23，组合支架3-13上1个支架安装孔3-13b对准刀杆转动轴芯3-34，组合支架3-13上2个支架安装孔3-13c对准滑轮支架3-15上的滑轮支架定位柱3-15c、3-15d，组合支架3-13上2个支架安装孔3-13d分别对准2个滑轮定位销钉3-26，组合支架3-13上的4个支架勾扣3-13a对准手柄基座3-6上设有的沟槽3-6g，全部对准后将组合支架3-13扣在手柄基座3-6上，并将4个支架勾扣3-13a全部扣合到位；将4个轴承a 3-19分别套入到三个铝材轴芯3-23和一个刀杆转动轴芯3-34上，并将4个轴承a 3-19压到组合支架3-13上设有的沉孔内到底，将4个平垫圈3-18套入4个轴芯上，最后将4个轴芯露出末端反铆，完成组合支架3-13与手柄基座3-6的安装，组合支架3-13起着定位与固定双重作用。

如图47、图48所示，电源插座3-11通过螺母固定在插座支架3-12上，插座支架3-12上设有卡槽用于卡入手柄基座3-6内，插座盖3-10卡扣在插座支架3-12上，2根电源引线1-9从刀杆2引出后与电源插座3-11上的管脚焊接连接，手柄后盖3-9通过勾扣与手柄基座3-6扣合连接。

如图49、图50所示，齿条支架3-4上设有4个齿条支架定位孔3-4a，还设有4个齿条支架定位柱3-4b，其中3个齿条支架定位孔3-4a用于与手柄基座3-6上安装的3个塑料齿轮转轴3-25一一对应安装，4个齿条支架定位柱3-4b用于与手柄基座3-6上设有的4个限位孔3-6h一一对应安装，齿条支架3-4与手柄基座3-6平面贴合安装，齿条支架3-4用于对齿轮转轴和齿条起位置限制作用。

如图51、图52所示，齿条包括钳口开合齿条3-5和刀头摆动齿条3-7，其中，齿条支架3-4上设有第一安装槽3-4c和第二安装槽3-4d，钳口开合齿条3-5安装到第一安装槽3-4c内，安装过程中将钳口开合齿条3-5上的齿形对准齿轮转轴a 3-8a、齿轮转轴b3-8b上的齿形使之相互啮合，钳口开合齿条3-5远离齿条支架3-4一侧上设有突柄a，突柄a上具有正面按钮安装扣孔3-5a；刀头摆动齿条3-7安装在第二安装槽3-4d内，安装过程中将刀头摆动齿条3-7的齿形对准齿轮转轴c 3-8c上的齿形使之相互啮合，刀头摆动齿条3-7朝外的一侧设有突柄b，突柄b上具有侧面按钮安装扣孔3-7a。钳口开合齿条3-5依托于齿条支架3-4进行往复运动，由于钳口开合齿条3-5两侧均设有齿形分别与使钳口开合的齿轮转轴a 3-8a、齿轮转轴b 3-8b啮合，因而驱动齿轮转轴a 3-8a、齿轮转轴b 3-8b做相互反向转动，从而通过其上安装的钢丝绳组合件来驱动钳口开合。刀头摆动齿条3-7依托于齿条支架3-4进行往复运动，由于刀头摆动齿条3-7一侧面设有有齿形与用于刀头摆动的齿轮转轴c 3-8c啮合，从而驱动齿轮转轴c 3-8c进行正反方向转动，从而通过其上安装的钢丝绳组合件来驱动刀头1摆动。

如图53、图54所示，手柄外壳3-1具有人手握持和整机固定的作用，手柄外壳3-1用于与手柄基座3-6安装，其中，手柄外壳3-1内侧四周分别设有6个扣槽3-1a1、3-1a2、3-1a3、3-1a4、3-1a5、3-1a6，分别用于与手柄基座3-6外侧四周设有的6个基座勾扣3-6j1、3-6j2、3-6j3、3-6j4、3-6j5、3-6j6配合安装，将手柄外壳3-1内6个扣槽分别与柄基座3-6外6个基座勾扣扣合安装在一起，完成手柄外壳3-1与手柄基座3-6的安装。

如图55、图56、图57所示，正面按钮3-2内侧设有对称的2个按钮勾扣3-2a，用于通过按钮勾扣3-2a将正面按钮3-2套在钳口开合齿条3-5的突柄a上并与安装扣孔3-5a扣合；侧面按钮3-3内侧设有对称的2个侧面按钮勾扣3-3a，用于通过侧面按钮勾扣3-3a将侧面按钮3-3套在刀头摆动齿条3-7的突柄b上并与安装扣孔3-7a扣合；通过手动推动按钮来驱动内部传动结构，来实现手动驱动刀头摆动和钳口开合。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，以上实施例只能用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种手持式微创手术机器人，包括刀头、刀杆和控制手柄，其特征在于，所述刀头包括左右钳头组合件、与所述左右钳头组合件连接的刀头连接件组合件以及与所述刀头连接件组合件连接的刀头底座，所述刀头底座安装在刀杆上，所述刀杆安装在所述控制手柄上；所述控制手柄包括手柄基座，所述手柄基座上设有三个齿轮转轴，每一个所述齿轮转轴上均双向螺旋缠绕有钢丝绳组合件，所述钢丝绳组合件一端延伸至所述刀杆内且与部分位于刀杆内部的钨丝绳组合件一端连接，所述钨丝绳组合件另一端与刀头连接。

2.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述左右钳头组合件包括组合在一起的左钳头组合件和右钳头组合件，所述左钳头组合件包括左钳头、钳头固定盖和钳头固定架，所述左钳头上设有焊接孔，所述焊接孔内插入电源引线并固定；所述钳头固定架上设有钳头中心套管和钳头卡槽，所述左钳头置入钳头固定架的钳头卡槽中，所述钳头固定盖安装于钳头中心套管上。

3.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述钨丝绳组合件包括有三套，每一套均包括不锈钢珠和钨丝绳，所述不锈钢珠中心设有钢珠通孔，所述钨丝绳穿入不锈钢珠具有的钢珠通孔后与不锈钢珠紧固，且两端长度保持一致；其中的两套所述钨丝绳组合件分别与左钳头组合件和右钳头组合件连接，用于控制左钳头和右钳头的开合；另外一套所述钨丝绳组合件与所述刀头连接件组合件连接，用于控制刀头的摆动。

4.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述刀头连接件组合件包括上端呈U型的刀头连接件和两组第一滑轮和第二滑轮，其中，所述刀头连接件的两侧均设有滑轮安装轴，两侧的滑轮安装轴上从内向外分别安装有第二滑轮和第一滑轮，所述第二滑轮和第一滑轮用于使控制左钳头和右钳头开合的钨丝绳绕过；所述刀头连接件内分布有多个穿孔，用于使钨丝绳和电源引线穿过。

5.根据权利要求4所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述左右钳头组合件安装在所述刀头连接件的U型槽内，所述刀头底座上设有多个用于钨丝绳和电源引线穿过的底座穿孔。

6.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述钢丝绳组合件包括有6套，每一套均包括连接在一起的不锈钢管和不锈钢丝绳，每一套所述钨丝绳组合件具有的钨丝绳两端分别插入至其中的两套钢丝绳组合件具有的不锈钢管中并夹紧。

7.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述齿轮转轴包括一体成型的塑料齿轮转轴和铝材轴芯，所述铝材轴芯上套装有轴承b，位于所述轴承b上端在所述铝材轴芯上安装有两套通过杯头螺钉连接在一起的钢丝绳缠绕轴a和半圆形压紧块a。

8.根据权利要求7所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述手柄基座上设有滑轮组件，所述滑轮组件包括滑轮支架和安装在所述滑轮支架上的6个第四滑轮，6个所述第四滑轮用于对6根钢丝绳起导向连接作用；从所述刀杆伸出的6根钢丝绳在绕过对应的6个第四滑轮后分别螺旋缠绕在对应的钢丝绳缠绕轴a上。

9.根据权利要求1所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述手柄基座上安装有齿条支架，所述齿条支架上安装有齿条，其中，所述齿条包括钳口开合齿条和刀头摆动齿条，所述齿条支架上设有第一安装槽和第二安装槽，所述钳口开合齿条安装到第一安装槽内，且所述钳口开合齿条与用于控制左钳头和右钳头开合的塑料齿轮转轴啮合；所述刀头摆动齿条安装在第二安装槽内，且所述刀头摆动齿条与用于控制刀头摆动的塑料齿轮转轴啮合。

10.根据权利要求9所述的手持式微创手术机器人，其特征在于，所述钳口开合齿条远离齿条支架一侧安装有正面按钮；所述刀头摆动齿条朝外的一侧安装有侧面按钮。

Images