CN219895905U - 引导器及手术机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械领域，提供一种引导器及手术机器人系统，其中，引导器用于引导手术工具，包括基座，用于与机械臂末端连接；开口管，设置于基座远离机械臂末端的一端；锁定机构，用于将手术工具与开口管在解锁状态和锁定状态之间切换。本实用新型提供的引导器及手术机器人系统，锁定机构用于将手术工具与开口管在解锁状态和锁定状态之间切换；当手术中需要引导器和手术工具相对固定时，调整锁定机构，使手术工具与开口管保持锁定状态；当手术结束或手术中需要调整手术工具位置时，调整锁定机构，使手术工具与开口管恢复至解锁状态。

Description

引导器及手术机器人系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种引导器及手术机器人系统。

背景技术

目前的手术机器人由机械臂、光学相机和主机构成，光学相机相当于一个眼睛，通过固定在机械臂上的示踪器来获得机械臂末端的空间姿态，再由主机将运动指令传给机械臂，带动其末端的引导器精确运行到病人的手术位置，再由医生进行后续操作。

在骨科导航关节手术中，通常需要由机械臂末端的引导器引导手术工具到达术者规划的位置，并约束手术工具某些自由度以便于术者利用手术工具开展手术。

但是，现有的引导器固定手术工具时，大多在手术工具的轴向仍具有自由度，导致手术时的精度不易保证，给手术带来了不可预知的风险。

实用新型内容

本实用新型提供一种引导器及手术机械人系统，用以解决现有技术中手术工具定位精度没有保证的缺陷，实现能够对手术工具实现锁定，保证手术工具定位精度，降低手术风险。

本实用新型提供一种引导器，用于引导手术工具，包括：

基座，用于与机械臂末端连接；

开口管，设置于所述基座远离所述机械臂末端的一端；

锁定机构，所述锁定机构用于将所述手术工具与所述开口管在解锁状态和锁定状态之间切换。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述锁定机构包括：

锁紧旋钮，旋入所述基座上；

锁销，嵌设于所述开口管和所述基座内部；

所述锁销能够通过所述锁紧旋钮的旋转沿所述开口管的径向移动。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述锁销的一端设置有限位凸缘；

所述锁定机构还包括：

锁紧套，沿所述开口管的径向设置于所述基座内；所述锁销设置于所述锁紧套的内部，且所述锁紧套的一端设置有具有通孔的挡板，所述通孔与所述锁销相匹配；所述锁紧套上开设有用于供所述锁紧旋钮贯穿的U型槽；

弹性件，套设于所述锁销的外周，且所述弹性件的一端与所述限位凸缘抵接，另一端与所述挡板抵接。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述弹性件为复位弹簧。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述锁紧旋钮包括：

手持部，位于所述基座的外侧；

连接部，设置于所述手持部的一端，且所述连接部嵌设于所述基座上；

锁紧部，设置于所述连接部远离所述手持部的一端，所述锁紧部用于与所述锁销接触，实现所述锁销沿所述开口管的径向移动。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述限位凸缘的外侧设置为第一圆锥面，所述锁紧部的外侧设置为第二圆锥面，所述第二圆锥面能够与所述第一圆锥面接触相配合从而实现所述锁销沿所述开口管的径向移动。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述基座与所述连接部螺纹连接。

根据本实用新型提供的一种引导器，所述基座上与所述锁紧旋钮相对的一侧设置有固定销，所述固定销用于将所述锁紧套固定于所述基座上。

根据本实用新型提供的一种引导器，还包括紧固件，所述紧固件设置于所述基座上，用于将所述基座与所述机械臂连接；且所述紧固件上还套设有防松垫圈。

本实用新型还提供一种手术机器人系统，包括：

如上所述的引导器；

主机，与所述机械臂电连接，所述主机用于给所述机械臂传输运动指令；

光学相机，用于获得机械臂末端的空间姿态并反馈给所述主机。

本实用新型提供的引导器，通过基座与机械臂末端连接，开口管设置于基座远离机械臂末端的一端，开口管用于固定手术工具，锁定机构设置于开口管和基座之间，用于将手术工具与开口管在解锁状态和锁定状态之间切换；当手术中需要引导器和手术工具相对固定时，调整锁定机构，使手术工具与开口管保持锁定状态；当手术结束或手术中需要调整手术工具位置时，调整锁定机构，使手术工具与开口管恢复至解锁状态。

本实用新型提供的手术机器人系统，由于包括如上所述的引导器，因此具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的引导器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的引导器的爆炸图；

图3是本实用新型提供的引导器的剖视图；

图4是本实用新型提供的锁定机构的结构示意图；

图5是本实用新型提供的基座的结构示意图；

图6是本实用新型提供的图5中A处的放大示意图；

图7是本实用新型提供的手术工具和引导器安装前的结构示意图；

图8是本实用新型提供的手术工具和引导器安装过程的结构示意图；

图9是本实用新型提供的手术工具和引导器安装完成的结构示意图；

附图标记：

10、引导器；11、基座；12、开口管；13、锁定机构；131、锁紧旋钮；1311、手持部；1312、连接部；1313、锁紧部；132、锁销；133、锁紧套；134、U型槽；135、弹性件；14、固定销；15、紧固件；16、防松垫圈；17、内螺纹；

20、手术工具；21、工具细口；22、工具粗口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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。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。

下面结合图1至图9描述本实用新型的引导器。

如图1和图7所示，本实用新型提供了一种引导器10，用于引导手术工具20，包括基座11、开口管12和锁定机构13，基座11用于与机械臂末端连接；开口管12设置于基座11远离机械臂末端的一端；开口管12的内部形成用于卡紧手术工具20的引导槽；锁定机构13设置于基座11上，锁定机构13用于将手术工具20与开口管12在解锁状态和锁定状态之间切换。

本实用新型提供的引导器，通过基座11与机械臂末端连接，开口管12设置于基座11远离机械臂末端的一端，开口管12用于固定手术工具20，锁定机构13设置于基座11上，锁定机构13用于将手术工具20与开口管12在解锁状态和锁定状态之间切换；当手术中需要引导器10和手术工具20相对固定时，调整锁定机构13，使手术工具20与开口管12保持锁定状态；当手术结束或手术中需要调整手术工具20位置时，调整锁定机构13，使手术工具20与开口管12恢复至解锁状态。

如图2和图3所示，在本实用新型的实施例中，锁定机构13可以包括锁紧旋钮131和锁销132，锁紧旋钮131旋入基座11上，锁销132嵌设于开口管12和基座11内部；锁销132能够通过锁紧旋钮131的旋转沿开口管的径向移动。

当手术中需要手术工具20和引导器10的位置相对固定时，可顺时针旋转锁紧旋钮131，锁紧旋钮131向下移动，从而使锁销132沿开口管12的径向移动。

如图2所示，在本实用新型的实施例中，锁销132的一端设置有限位凸缘；锁定机构13还包括锁紧套133和弹性件135，锁紧套133沿开口管12的径向设置于基座11内；锁紧套133内部中空，内部中空处设置有锁销132，且锁紧套133的一端设置有具有通孔的挡板，通孔与锁销132相匹配；锁紧套133上开设有用于供锁紧旋钮131贯穿的U型槽134；弹性件135套设于锁销132的外周，且弹性件135的一端与限位凸缘抵接，另一端与挡板的内侧抵接。弹性件135用于解锁时，逆时针旋转锁紧旋钮131，释放锁销132的压力，在弹性件135的作用下，锁销132自动恢复至初始解锁状态。

其中，弹性件135可以设置为复位弹簧，也可以设置为其他结构形式的弹性件，在此不做具体限定。

如图3和图4所示，在本实用新型的实施例中，锁紧旋钮131包括手持部1311、连接部1312和锁紧部1313，手持部1311位于基座11的外侧，通常可以设置为梅花状，方便手持，也可以设置成其他形状；连接部1312设置于手持部1311的一端，连接部1312与手持部1311固定连接，可以采用焊接，也可以采用可拆卸连接，只要能将连接部1312与手持部1311固定在一起，没有相对运动即可，且连接部1312嵌设于基座11上。

如图5和图6所示，基座11上开设有安装孔，安装孔的内周设置有内螺纹17，连接部1312的外周设置有外螺纹，当旋转手持部1311时，在内螺纹和外螺纹的配合下，手持部1311和连接部1312向基座11的内侧移动。锁紧部1313设置于连接部1312远离手持部1311的一端，锁紧部1313用于与锁销132接触，实现锁销132沿开口管12的径向移动。

如图3和图4所示，为了能实现锁销132能随锁紧部1313的移动而沿开口管12的径向移动，限位凸缘的外侧设置为第一圆锥面，锁紧部1313的外侧设置为第二圆锥面，第二圆锥面能够与第一圆锥面接触相配合从而实现锁销沿开口管12的径向移动。因限位凸缘的轴线与锁紧部1313的轴线垂直，因此，锁紧部1313向基座11内部移动时，第二圆锥面与第一圆锥面接触，限位凸缘随锁紧部1313向基座11内部的移动而沿开口管12的径向移动，从而实现缩小开口管12的容纳空间，即实现手术工具20与开口管12的相对固定。

如图4所示，在本实用新型的实施例中，基座11上与锁紧旋钮131相对的一侧设置有固定销14，固定销14用于将锁紧套133固定于基座11上。

另外，如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，还包括紧固件15，紧固件15设置于基座上，紧固件15用于与机械臂连接；且紧固件15上还套设有防松垫圈16，保证引导器10和机械臂末端连接稳固。此处的紧固件15，可以为紧固螺钉，也可以为铆钉，还可以为其他可以实现紧固作用的结构件。

如图7、图8和图9所示，本实用新型提供的引导器的使用过程为，引导器10的基座11通过紧固件15连接到机械臂末端或其他设备后，当引导器10在导航模式下到达规划位置后，将手术工具20的工具细口21通过开口管12的开口槽，再将手术工具20位置调整到工具粗口22完全进入到引导槽中。

当手术中需要引导器10与手术工具20的位置相对固定时，可顺时针旋转锁紧旋钮131，锁紧旋钮131在螺纹的作用下向基座11内部移动，锁紧旋钮131的第二圆锥面和锁销132的第一圆锥面配合下，带动锁销132在锁紧套133内移动，直至将手术工具完全限位；解锁时，逆时针旋转锁紧旋钮131，释放锁销132的压力，在复位弹簧的作用下，锁销132恢复至初始解锁状态。

本实用新型的另外一方面实施例在于还在于提供一种手术机器人系统，包括如上所述的引导器10、机械臂、主机和光学相机，机械臂末端与引导器10连接；主机与机械臂电连接，主机用于给机械臂传输运动指令；光学相机用于获得机械臂末端的空间姿态并反馈给主机。

本实用新型提供的手术机器人系统，由于包括如上所述的引导器，因此具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种引导器，用于引导手术工具(20)，其特征在于，包括：

基座(11)，用于与机械臂末端连接；

开口管(12)，设置于所述基座(11)远离所述机械臂末端的一端；

锁定机构(13)，所述锁定机构(13)包括：

锁紧旋钮(131)，旋入所述基座(11)上；

锁销(132)，嵌设于所述开口管(12)和所述基座(11)内部；

所述锁销(132)能够通过所述锁紧旋钮(131)的旋转沿所述开口管(12)的径向移动，以实现所述手术工具(20)与所述开口管(12)在解锁状态和锁定状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的引导器，其特征在于，所述锁销(132)的一端设置有限位凸缘；

所述锁定机构(13)还包括：

锁紧套(133)，沿所述开口管(12)的径向设置于所述基座(11)内；所述锁销(132)设置于所述锁紧套(133)的内部，且所述锁紧套(133)的一端设置有具有通孔的挡板，所述通孔与所述锁销(132)相匹配；所述锁紧套(133)上开设有用于供所述锁紧旋钮(131)贯穿的U型槽(134)；

弹性件(135)，套设于所述锁销(132)的外周，且所述弹性件(135)的一端与所述限位凸缘抵接，另一端与所述挡板抵接。

3.根据权利要求2所述的引导器，其特征在于，所述弹性件(135)为复位弹簧。

4.根据权利要求2所述的引导器，其特征在于，

所述锁紧旋钮(131)包括：

手持部(1311)，位于所述基座(11)的外侧；

连接部(1312)，设置于所述手持部(1311)的一端，且所述连接部(1312)嵌设于所述基座(11)上；

锁紧部(1313)，设置于所述连接部(1312)远离所述手持部(1311)的一端，所述锁紧部(1313)用于与所述锁销(132)接触，实现所述锁销(132)沿所述开口管(12)的径向移动。

5.根据权利要求4所述的引导器，其特征在于，所述限位凸缘的外侧设置为第一圆锥面，所述锁紧部(1313)的外侧设置为第二圆锥面，所述第二圆锥面能够与所述第一圆锥面接触相配合从而实现所述锁销(132)沿所述开口管(12)的径向移动。

6.根据权利要求4所述的引导器，其特征在于，所述基座(11)与所述连接部(1312)螺纹连接。

7.根据权利要求2所述的引导器，其特征在于，所述基座(11)上与所述锁紧旋钮(131)相对的一侧设置有固定销(14)，所述固定销(14)用于将所述锁紧套(133)固定于所述基座(11)上。

8.根据权利要求1所述的引导器，其特征在于，还包括紧固件(15)，所述紧固件(15)设置于所述基座(11)上，用于将所述基座(11)与所述机械臂连接；且所述紧固件(15)上还套设有防松垫圈(16)。

9.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述的引导器(10)；

机械臂，末端与所述引导器(10)连接；

主机，与所述机械臂电连接，所述主机用于给所述机械臂传输运动指令；

光学相机，用于获得机械臂末端的空间姿态并反馈给所述主机。