CN219147918U - 一种柔性关节、手术器械及手术机器人 - Google Patents
一种柔性关节、手术器械及手术机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型的实施例提供了一种柔性关节、手术器械及手术机器人,涉及手术器械技术领域。其中手术机器人包括主控台和操作手以及手术器械,手术器械包括柔性关节、主动关节、随动关节、器械末端、第一驱动绳、第二驱动绳、随动绳、以及夹持组件。柔性关节包括第一关节、中间关节组件、第二关节、多个第一驱动绳,其中中间关节组件的一端与第一关节活动连接,中间关节组件设置有多个第一固定件,第二关节与中间关节组件的另一端活动连接,每个第一驱动绳至少具有以活动端,第一驱动绳的活动端依次穿设中间关节组件及第二关节,第一驱动绳与第一固定件连接,通过第一固定件将第一驱动绳固定与中间关节组件处,能够是的第一驱动绳的固定更加牢靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及手术器械技术领域,具体而言,涉及一种柔性关节、手术器械及手术机器人。
背景技术
微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。然而,微创手术中微创器械由于受到切口大小的限制,手术操作难度大为增加,且医生在长时间手术过程中的疲劳、颤抖等动作会被放大,这成为制约微创手术技术发展的关键因素。随着机器人技术的发展,一种可以克服缺点、继承优点的微创医疗领域新技术——微创手术机器人技术应运而生。
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。其中,单孔手术机器人具有切口少、术后恢复快的优点,一般使用柔性手术器械通过一个切口进入人体内开展手术。可见,柔性手术器械对单孔手术机器人来说至关重要。
经发明人研究发现,现有的手术器械中的柔性关节对于驱动绳的固定不够牢靠。
实用新型内容
本实用新型的目的包括,例如,提供了一种柔性关节、手术器械及手术机器人,其能够将第一驱动绳的固定的更加牢靠。
本实用新型的实施例可以这样实现:
第一方面,本实用新型提供一种柔性关节,包括:
第一关节;
中间关节组件,中间关节组件的一端与第一关节活动连接,中间关节组件设置有多个第一固定件;
第二关节,第二关节与中间关节组件的另一端活动连接;
多个第一驱动绳,第一驱动绳至少具有一活动端,第一驱动绳的活动端依次穿设中间关节组件及第二关节,第一驱动绳与第一固定件连接。
在可选的实施方式中,中间关节组件包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节及第二中间关节,第一中间关节远离第二中间关节的一端与第一关节活动连接,第二中间关节远离第一中间关节的一端与第二关节活动连接,第二中间关节开设有多个第一孔组,第一孔组包括第一贯通孔、第二贯通孔及第三贯通孔,第三贯通孔内设置有第一固定件,第二关节也设置有多个第一贯通孔,第一驱动绳的活动端沿第一方向从第二中间关节依次穿设多个第一贯通孔,且另一端依次穿设第二贯通孔及第三贯通孔且与第一固定件固定连接。
在可选的实施方式中,中间关节组件还包括沿第一方向依次活动连接的第三中间关节、第四中间关节及第五中间关节,第三中间关节远离第四中间关节的一端与第二中间关节活动连接,第五中间关节远离第四中间关节的一端与第二关节活动连接,第三中间关节、第四中间关节及第五中间关节均设置有第一贯通孔。
在可选的实施方式中,第一关节能相对第一中间关节沿第二方向转动,第三中间关节能相对第二中间关节沿第二方向转动,第五中间关节能相对第四中间关节沿第二方向转动,第二中间关节能相对第一中间关节沿第三方向转动,第四中间关节能相对第三中间关节沿第三方向转动,第二关节能相对第五中间关节沿第三方向转动。
在可选的实施方式中,第四中间关节还设置有多个第二孔组,第二孔组包括沿第一方向延伸的第四贯通孔及第五贯通孔,第五中间关节及第二关节均开设有多个第四贯通孔,柔性关节还包括多个第二固定件及随动绳,第五贯通孔内设置有第二固定件,随动绳的一端沿第一方向依次从第四中间关节穿设多个第四贯通孔,随动绳的另一端与第二固定件固定连接。
在可选的实施方式中,第二中间关节、第三中间关节、第四中间关节、第五中间关节及第二关节上的多个第一贯通孔均呈中心对称排布,第四中间关节、第五中间关节及第二关节上的多个第四贯通孔均呈中心对称排布。
在可选的实施方式中,第一关节、第一中间关节、第二中间关节、第三中间关节、第四中间关节、第五中间关节及第二关节均开设有对应设置的且呈中心对称排布的多个第六贯通孔,第六贯通孔用于供第二驱动钢丝绳穿设。
在可选的实施方式中,第一关节、第一中间关节、第二中间关节、第三中间关节、第四中间关节、第五中间关节及第二关节均开设有四个第六贯通孔,且四个第六贯通孔呈矩形排布。
在可选的实施方式中,中间关节组件包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节及第二中间关节,第一中间关节远离第二中间关节的一端与第一关节活动连接,第二中间关节远离第一中间关节的一端与第二关节活动连接,第二关节及第二中间关节开设有多个第一孔组,第一孔组包括沿第一方向延伸的第一贯穿孔及第二贯穿孔,第二中间关节开设有用于安装第一固定件的固定槽,第一驱动绳穿设第一固定件且自身两端分别沿从第二中间关节穿设第一贯穿孔及第二贯穿孔。
第二方面,本实用新型提供一种手术器械,包括主动关节、随动关节、器械末端以及如前述实施方式任一项的柔性关节,主动关节、随动关节、柔性关节以及器械末端依次连接。
第三方面,本实用新型提供一种手术机器人,包括主控台、操作手以及如前述实施方式的手术器械,主控台与操作手连接,手术器械可拆卸地设置于操作手。
本实用新型实施例的有益效果包括,例如:本实用新型实施例提供的一种柔性关节、手术器械及手术机器人。其中手术机器人包括主控台和操作手以及手术器械,主控台与操作手连接,操作手可拆卸地装配有手术器械,手术器械用于进行微创手术作业,手术器械包括柔性关节、主动关节、随动关节、器械末端、第一驱动绳、第二驱动绳、随动绳、以及夹持组件。柔性关节包括第一关节、中间关节组件、第二关节、多个第一驱动绳,其中中间关节组件的一端与第一关节活动连接,中间关节组件设置有多个第一固定件,第二关节与中间关节组件的另一端活动连接,每个第一驱动绳至少具有以活动端,第一驱动绳的活动端依次穿设中间关节组件及第二关节,第一驱动绳与第一固定件连接,通过第一固定件将第一驱动绳固定与中间关节组件处,能够是的第一驱动绳的固定更加牢靠。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,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实用新型的某些实施例,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为本实用新型第一实施例提供的一种手术器械的结构示意图;
图2为图1中A处的局部发大图;
图3为A位置处第一视角下的局部示意图;
图4为图1中B处的局部发大图;
图5为B位置处第一视角下的局部示意图;
图6为B位置处第二视角下的局部示意图;
图7为第一驱动绳与随动绳末端的示意图;
图8为主动关节与随动关节之间的第一关节、中间关节及第二关节的在第一视角下的结构示意图;
图9为图8的爆炸示意图;
图10为主动关节与随动关节之间的第一关节、中间关节及第二关节的在第二视角下的结构示意图;
图11为本实用新型第二实施例提供的一种手术器械的结构示意图;
图12为图11中C处的局部发大图;
图13为C位置处的局部示意图;
图14为图11中D处的局部发大图;
图15为D位置处的局部示意图;
图16为图15的俯视图。
图标:1-手术器械;10-柔性关节;11-凸爪;12-第一驱动绳;13-随动绳;14-连接部;15-齿部;16-齿槽;17-避让缺口;18-第六贯通孔;100-第一关节;200-中间关节组件;210-第一中间关节;220-第二中间关节;221-第一贯通孔;222-第二贯通孔;223-第三贯通孔;224-第一贯穿孔;225-第二贯穿孔;230-第三中间关节;240-第四中间关节;241-第四贯通孔;242-第五贯通孔;243-第三贯穿孔;250-第五中间关节;300-第二关节;400-安装孔;20-主动关节;30-随动关节;40-器械末端;600-连接件;610-连接段;620-连接轴;700-轴夹;60-第二驱动绳;70-第一固定件;80-第二固定件;90-中间关节。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
此外,若出现术语“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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
下面结合专利附图详细介绍本实用新型实施例提供的一种柔性关节10的具体结构及其带来的相应的技术效果。
第一实施例
本实用新型实施例提供了一种手术机器人(图未示),手术机器人包括主控台(图未示)和操作手(图未示)以及手术器械1,主控台与操作手连接,操作手可拆卸地装配有手术器械1,手术器械1用于进行微创手术作业。
进一步的,请参考图1-图3,手术器械1包括柔性关节10、主动关节20、随动关节30、器械末端40、第一驱动绳12、第二驱动绳60、随动绳13、以及夹持组件,主动关节20、随动关节30、柔性关节10以及器械末端40依次连接并呈轴状,便于伸入患者的手术部位。
在本实施例中,夹持组件包括操作管(图中未示出)、操作杆(图中未示出)、以及夹钳(图中未示出),操作管套设在操作杆的外部,操作杆设置于主动关节20、随动关节30、柔性关节10组件以及器械末端40的内部,夹钳设置于操作杆的伸出器械末端40的端部。
通过带动操作杆相对操作管伸缩,即可实现夹钳的开合动作,从而完成微创手术作业操作。操作管可以是软管,操作杆可以是软杆,以便于操作管和操作管产生一定形变,而套设在操作杆外的操作管可减小操作管在伸缩过程产生的摩擦力,以及为操作杆提供支撑推力。
在本实施例中,第一驱动绳12、第二驱动绳60、随动绳13与柔性关节10中的多个关节连接,以此驱动多个关节相对转动,从而实现带动与柔性关节10连接的器械末端40进行换向,提高手术器械1的操作性能。
具体的,请继续参考图1,柔性关节10包括第一关节100、中间关节组件200、第二关节300、多个第一驱动绳12,其中中间关节组件200的一端与第一关节100活动连接,中间关节组件200设置有多个第一固定件70,第二关节300与中间关节组件200的另一端活动连接,每个第一驱动绳12至少具有以活动端,第一驱动绳12的活动端依次穿设中间关节组件200及第二关节300,第一驱动绳12与第一固定件70连接,通过第一固定件70将第一驱动绳12固定与中间关节组件200处,能够是的第一驱动绳12的固定更加牢靠。
需要说明的是,其中第一关节100和第二关节300分别时关节首端和关节末端,其中,第一关节100与器械末端40固定连接,第二关节300与随动关节30固定连接。具体的,在本实施例中,第一关节100和第二关节300设置有凸爪11,第一关节100通过凸爪11与器械末端40卡持配合,第二关节300通过凸爪11与随动关节30卡持配合。
需要说明的是,其中第一关节100、中间关节组件200及第二关节300的中心均开设有供操作管穿设的通孔。
进一步的,请参考图4-图5,中间关节组件200包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节210及第二中间关节220,其中第一中间关节210远离第二中间关节220的一端与第一关节100活动连接,第二中间关节220远离第一中间关节210的一端与第二关节300活动连接,第二中间关节220开设有多个第一孔组,第一孔组包括第一贯通孔221、第二贯通孔222及第三贯通孔223,第三贯通孔223内设置有第一固定件70,第二关节300也设置有多个第一贯通孔221,其中第一驱动绳12的活动端沿第一方向从第二中间关节220依次穿设多个第一贯通孔221,并且第一驱动绳12的另一端依次穿设第二贯通孔222及第三贯通孔223且与第一固定件70固定连接。
需要说明的是,多个第一驱动绳12与多个第一孔组一一对应,其中第一固定件70为管夹,管夹呈圆筒状且每个管夹固定安装于第三贯通孔223内,多个第一孔组均匀分布于第二中间关节220。具体的,在本实施例中,第一孔组的数量为四个,也即第一驱动绳12的数量也为四个,当然在另外的一些实施例中,第一驱动绳12的数量还可为其它的数量,在此对其不做限定,只要第一驱动绳12在穿过主动关节20上后,与转轴连接后,能够实现手术器械1各个关节能够进行在一定方向上的转动即可。
一根第一驱动绳12在穿过一个第一孔组时,其中第一驱动绳12的一端,也即第一驱动绳12的活动端沿第一方向,也即第二中间关节220靠近第二关节300的方向上依次穿过第二中间关节220的第一贯通孔221及第二关节300的第三贯通孔223直至穿过主动关节20,第一驱动绳12的另一端在第二中间关节220靠近第一中间关节210的一侧穿过第二贯通孔222,再从第二中间关节220远离第一中间关节210的一侧穿进第三贯通孔223并与第一固定件70固定连接。
换句话说,第一驱动绳12在穿设在第二中间关节220上的第一贯通孔221、第二贯通孔222及第三贯通孔223时能够形成两个首尾相连的且大致呈U形的状态,其中第一贯通孔221与第二贯通孔222之间的第一驱动绳12所形成的“U”的开口朝向与第一中间关节210靠近第二中间关节220的朝向相同,可以理解的,该“U”结构能够使得第一驱动绳12能够搭接在第二中间关节220靠近第一中间关节210的一侧上,提高第一驱动绳12的与第二中间关节220的连接强度,第二贯通孔222与第三贯通孔223之间的第一驱动绳12所形成的“U”形的开口朝向与第一中间关节210远离第二中间关节220的朝向相同。通过两个形成两个“U”形结构的第一驱动钢丝绳能够更加稳定的固定在第二中间关节220上,能够使得第一驱动钢丝绳的固定更加可靠。
请继续参考图1、并结合图6-图7,进一步的,中间关节组件200还包括沿第一方向依次活动连接的第三中间关节230、第四中间关节240及第五中间关节250,第三中间关节230远离第四中间关节240的一端与第二中间关节220活动连接,第五中间关节250远离第四中间关节240的一端与第二关节300活动连接。可以理解的,本实施例中的中间关节组件200中具有五个关节,能够使得手术器械1在弯曲时的灵活性更强。
其中,第三中间关节230、第四中间关节240及第五中间关节250均设置有第一贯通孔221。可以理解的,由于第一驱动绳12的活动端需要依次穿过第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300,直至穿设与主动关节20与转轴连接,为了保证第一驱动绳12能够更加高效的在转轴作用下带动各个关节弯曲运动,因此在本实施例中,第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第一贯通孔221相对应设置,保证单个第一驱动绳12在第一方向上穿过的多个第一贯通孔221同轴。
进一步的,其中第一关节100能相对第一中间关节210沿第二方向转动,第三中间关节230能相对第二中间关节220沿第二方向转动,第五中间关节250能相对第四中间关节240沿第二方向转动,第二中间关节220能相对第一中间关节210沿第三方向转动,第四中间关节240能相对第三中间关节230沿第三方向转动,第二关节300能相对第五中间关节250沿第三方向转动。需要说明的是,对于中间关节组件200中的任意三个相邻关节之间能够在两个不同的方向上运动能够有效提高手术器械1的转动灵活性,进而适应更多的手术情景。
进一步的,其中第二方向的转动轴线与第三方向的转动轴线呈夹角,具体的,在本实施例中,第二方向上的转动轴线与第三方向上的转动轴线相互垂直,以图1为参考,第二方向运动可以为顺时针或逆时针转动(也可以理解为偏航运动),第三方向运动可以为俯仰运动。
进一步的,在本实施例中,第四中间关节240还设置有多个第二孔组,第二孔组包括沿第一方向延伸的第四贯通孔241及第五贯通孔242,第五中间关节250及第二关节300均开设有多个第四贯通孔241,柔性关节10还包括多个第二固定件80及随动绳13,第五贯通孔242内设置有第二固定件80,随动绳13的一端沿第一方向依次从第四中间关节240穿设多个第四贯通孔241,随动绳13的另一端与第二固定件80固定连接。
需要说明的是,在本实施例中,第二固定件80也为管夹,管夹固定于第五贯通孔242中并用于固定随动绳13。
可以理解的,随动绳13的通过上述穿设于第四贯通孔241及第五贯通孔242,并固定连接于位于第五贯通孔242中的第二固定件80中,以形成一个大致呈“U”形的结构,其中“U”形的开口朝向与第四中间关节240远离第三中间关节230的方向相同。也即,随动绳13不仅能够在第二固定件80的固定下固定于第四中间关节240,且随动绳13的绳身还能够搭接在第四中间关节240靠近第三中间关节230的一侧上,以实现随动绳13的固定更加可靠。
需要说明的是,为了保证每个随动绳13能够高效的在外部驱动的作用下带动柔性关节10弯曲运动,因此,第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第四贯通孔241相互对应,以保证每个随动绳13在依次穿过第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的第四贯通孔241同轴。
进一步的,在本实施例中,第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第一贯通孔221均呈中心对称排布,并且第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第四贯通孔241均呈中心对称排布。需要说明的时,在本实施例中,其中关节上的多个第四贯通孔241或多个第一贯通孔221相对自身关节的中心呈现中心对称排布。
可以理解的,由于第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第一贯通孔221均呈中心对称排布。因此,在驱动方程求解时,可以弱化第一驱动绳12布局角度的影响,避免出现多个解,节约控制系统的算力,便于驱动控制。
同样的,由于第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300上的多个第四贯通孔241均呈中心对称排布。也能够弱化随动绳13布局角度的影响,避免出现多个解,节约控制系统的算力,便于驱动控制。
进一步的,在本实施例中,第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300均开设有对应设置的且呈中心对称排布的多个第六贯通孔18,其中第六贯通孔18供第二驱动绳60穿设。
需要说明的是,其中第二驱动绳60从器械末端40沿第一方向依次穿设第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250、第二关节300、随动关节30及主动关节20,进而与外部转轴连接,以使得主动关节20、随动关节30、柔性关节10及器械末端40构成的手术器械1弯曲转动。
需要说明的是,在本实施例中,对于第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300中的任意一个,其中的多个第六贯通孔18关于该关节的中心呈中心对称排布。
进一步的,第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300均开设有四个第六贯通孔18,且四个第六贯通孔18呈矩形排布。
请参考图16,具体的,在本实施例中,对于第二中间关节220,其中的四个第六贯通孔18在圆周方向上任意相邻的两个第六贯通孔18的间距相等,换句话说,在第一方向上,同轴设置的第六贯通孔18上的第二驱动绳60之间排布的夹角为90°。
可以理解的,在本实施例中,多个第一驱动绳12、多个第二驱动绳60及多个随动绳13分别呈中心对称排布,在驱动方程求解时,可以弱化绳布局角度的影响,避免出现多个解,节约控制系统的算力,便于驱动控制。
可以理解的,在本实施例中,手术器械1在多个第一驱动绳12、第二驱动绳60及随动绳13的作用下带动手术器械1做俯仰运动或偏航运动。
请参考图8,进一步的,在本实施例中,随动关节30与主动关节20之间依次设置有第一关节100、中间关节90及第二关节300,其中中间关节90的数量为一个即可,当然,在另外的一些实施例中,中间关节90的数量可以为多个,在此对其不做限定。需要说明的是,随动关节30及主动关节20之间的第一关节100、中间关节90、第二关节300也设置有供第一驱动绳12及第二驱动绳60穿设的第一贯通孔221及第六贯通孔18。
需要说明的是,在本实施例中,对于柔性关节10中的第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、三中间关节、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300均呈圆盘状,同样的,随动关节30与主动关节20之间的第一关节100、中间关节90及第二关节300也呈圆盘状。
进一步的,在本实施例中,第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300均设置有连接部14,相邻的两个关节通过两个连接部14可活动连接,相邻的两个关节的连接部14分别为凸设的齿部15和凹设的齿槽16。
需要说明的是,在本实施例中,对于中间关节组件200中的任意关节的两侧均设置有两个连接部14,一侧的两个连接部14的排布方向与另外一侧两个连接部14的排布方向垂直,例如,第一中间关节210靠近第一关节100的一侧设置的两个连接部14的排布方向与第一中间关节210靠近第二中间关节220的一侧设置的两个连接部14的排布方向垂直,具体的,其中第一中间关节210靠近第一关节100的一侧的连接部14为凸设的齿部15,另外一侧的连接部14为凹设的齿槽16。
容易理解的,由于相邻两个关节之间为齿接触,因此相邻两个关节之间的接触为线接触,可有效减小相邻两个关节之间的接触摩擦力,便于精确控制关节的转动角度,从而提高柔性关节10组件的控制精度;并且还可以提高相邻两个关节之间的转动角度,提高了柔性关节10组件传动的可靠性,使得手术效果显著提高。
进一步的,手术器械1还包括连接件600和轴夹700。连接件600连接于相邻的两个关节之间,轴夹700用于套设在操作管外,并且与连接件600抵接,以用于固定连接件600,使得两个相邻关节稳定连接。
对于第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、第三中间关节230、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300,或者对于随动关节30与主动关节20中的第一关节100、中间关节90及第二关节300中的任意关节均开设有安装孔400,以随动关节30与主动关节20中的第一关节100、中间关节90及第二关节300为示例,请参考图9,其中连接件600包括连接段610及设置于连接段610两端的两个连接轴620,对于任意两个相邻的关节,连接件600的两个连接轴620分别可转动的与两个相邻关节上的安装孔400连接。
进一步的,为了提高相邻两个关节之间的转动角度,防止两个相邻关节在转动过程中发生干涉的情况,因此,对于第一关节100、第一中间关节210、第二中间关节220、三中间关节、第四中间关节240、第五中间关节250及第二关节300,或者对于随动关节30及主动关节20中的第一关节100、中间关节及第二关节300中任意相邻关节处均设置有避让缺口17,并且两个相邻关节的避让缺口17侧壁与相邻两个关节之间的转动轴线形成避让夹角,在本实施例中,请参考图10,避让夹角的范围在45°-20°之间。
综上所述,本实用新型实施例提供的一种柔性关节10、手术器械1及手术机器人。其中手术机器人包括主控台和操作手以及手术器械1,主控台与操作手连接,操作手可拆卸地装配有手术器械1,手术器械1用于进行微创手术作业,手术器械1包括柔性关节10、主动关节20、随动关节30、器械末端40、第一驱动绳12、第二驱动绳60、随动绳13、以及夹持组件。柔性关节10包括第一关节100、中间关节组件200、第二关节300、多个第一驱动绳12,其中中间关节组件200的一端与第一关节100活动连接,中间关节组件200设置有多个第一固定件70,第二关节300与中间关节组件200的另一端活动连接,每个第一驱动绳12至少具有以活动端,第一驱动绳12的活动端依次穿设中间关节组件200及第二关节300,第一驱动绳12与第一固定件70连接,通过第一固定件70将第一驱动绳12固定与中间关节组件200处,能够是的第一驱动绳12的固定更加牢靠。
第二实施例
为简要说明,本实施例中未提及的部分请参考第一实施例的内容。
请参考图11-图16,本实施例中的中间关节组件200包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节210及第二中间关节220,第一中间关节210远离第二中间关节220的一端与第一关节100活动连接,第二中间关节220远离第一中间关节210的一端与第二关节300活动连接,其中第二关节300及第二中间关节220开设有多个第一孔组,其中第一孔组包括沿第一方向延伸的第一贯穿孔224及第二贯穿孔225,第二中间关节220开设有用于安装第一固定件70的固定槽(图中未示出),固定槽位于第一贯穿孔224及第二贯穿孔225之间,第一驱动绳12穿设于第一固定件70且自身两端分别从第二中间关节220穿设第一贯穿孔224及第二贯穿孔225。其中第一固定件70为管夹,在本实施例中,管夹固定于第一驱动绳12的中部。
需要说明的是,本实施例中也同样具有第三中间关节230、第四中间关节240及第五中间关节250。其中第三中间关节230、第四中间关节240及第五中间关节250均设置有第一孔组且分别一一对应。以保证在每条第一驱动绳12的穿设于不同关节中的第一贯穿孔224及第二贯穿孔225同轴。
可以理解的,在第一实施例中,第一固定件70安装在第三贯通孔223中,因此需要设置相应阶梯孔,因此在一定程度上会造成第二中间关节220的尺寸过大的问题,而本实施例中相对与第一实施例中,第一驱动绳12通过设置于固定槽中的第一固定件70固定在第二中间关节220中,能够解决上述问题。
同样的,在本实施例中,第四中间关节240还设有多个第二孔组,其中第二孔组包括第三贯穿孔243,本实施例中的柔性关节10还包括多个随动绳13及第二固定件80,每个第二固定件80设置于第四中间关节240的第三贯穿孔243内,需要说明的是,其中第五中间关节250与第二关节300均开设有与第四中间关节240所对应设置的多个用于穿设随动绳13的第三贯穿孔243。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种柔性关节,其特征在于,包括:
第一关节;
中间关节组件,所述中间关节组件的一端与所述第一关节活动连接,所述中间关节组件设置有多个第一固定件;
第二关节,所述第二关节与所述中间关节组件的另一端活动连接;
多个第一驱动绳,所述第一驱动绳至少具有一活动端,所述第一驱动绳的活动端依次穿设所述中间关节组件及所述第二关节,所述第一驱动绳与所述第一固定件连接。
2.根据权利要求1所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述中间关节组件包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节及第二中间关节,所述第一中间关节远离所述第二中间关节的一端与所述第一关节活动连接,所述第二中间关节远离所述第一中间关节的一端与所述第二关节活动连接,所述第二中间关节开设有多个第一孔组,所述第一孔组包括第一贯通孔、第二贯通孔及第三贯通孔,所述第三贯通孔内设置有所述第一固定件,所述第二关节也设置有多个第一贯通孔,所述第一驱动绳的活动端沿第一方向从所述第二中间关节依次穿设多个所述第一贯通孔,且另一端依次穿设所述第二贯通孔及所述第三贯通孔且与所述第一固定件固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述中间关节组件还包括沿第一方向依次活动连接的第三中间关节、第四中间关节及第五中间关节,所述第三中间关节远离所述第四中间关节的一端与所述第二中间关节活动连接,所述第五中间关节远离所述第四中间关节的一端与所述第二关节活动连接,所述第三中间关节、所述第四中间关节及所述第五中间关节均设置有第一贯通孔。
4.根据权利要求3所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述第一关节能相对第一中间关节沿第二方向转动,所述第三中间关节能相对所述第二中间关节沿第二方向转动,所述第五中间关节能相对所述第四中间关节沿第二方向转动,所述第二中间关节能相对所述第一中间关节沿第三方向转动,所述第四中间关节能相对所述第三中间关节沿第三方向转动,所述第二关节能相对所述第五中间关节沿第三方向转动。
5.根据权利要求3所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述第四中间关节还设置有多个第二孔组,所述第二孔组包括沿第一方向延伸的第四贯通孔及第五贯通孔,所述第五中间关节及所述第二关节均开设有多个所述第四贯通孔,所述柔性关节还包括多个第二固定件及随动绳,所述第五贯通孔内设置有所述第二固定件,所述随动绳的一端沿第一方向依次从第四中间关节穿设多个第四贯通孔,所述随动绳的另一端与所述第二固定件固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述第二中间关节、所述第三中间关节、所述第四中间关节、所述第五中间关节及所述第二关节上的多个第一贯通孔均呈中心对称排布,所述第四中间关节、所述第五中间关节及所述第二关节上的多个第四贯通孔均呈中心对称排布。
7.根据权利要求5所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述第一关节、所述第一中间关节、所述第二中间关节、所述第三中间关节、所述第四中间关节、所述第五中间关节及所述第二关节均开设有对应设置的且呈中心对称排布的多个第六贯通孔,所述第六贯通孔用于供第二驱动钢丝绳穿设。
8.根据权利要求7所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述第一关节、所述第一中间关节、所述第二中间关节、所述第三中间关节、所述第四中间关节、所述第五中间关节及所述第二关节均开设有四个所述第六贯通孔,且四个第六贯通孔呈矩形排布。
9.根据权利要求1所述的一种柔性关节,其特征在于:
所述中间关节组件包括沿第一方向依次活动连接的第一中间关节及第二中间关节,所述第一中间关节远离所述第二中间关节的一端与所述第一关节活动连接,所述第二中间关节远离所述第一中间关节的一端与所述第二关节活动连接,所述第二关节及所述第二中间关节开设有多个第一孔组,所述第一孔组包括沿所述第一方向延伸的第一贯穿孔及第二贯穿孔,所述第二中间关节开设有用于安装所述第一固定件的固定槽,所述第一驱动绳穿设所述第一固定件且自身两端分别沿从所述第二中间关节穿设所述第一贯穿孔及所述第二贯穿孔。
10.一种手术器械,其特征在于,包括主动关节、随动关节、器械末端以及如权利要求1-9任一项所述的柔性关节,所述主动关节、所述随动关节、所述柔性关节以及所述器械末端依次连接。
11.一种手术机器人,其特征在于,包括主控台、操作手以及如权利要求10所述的手术器械,所述主控台与所述操作手连接,所述手术器械可拆卸地设置于所述操作手。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202320183548.9U CN219147918U (zh) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 一种柔性关节、手术器械及手术机器人 |
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2023
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