CN220001914U - 一种操作手柄和手术机器人 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种操作手柄和手术机器人,该操作手柄包括:基座;第一夹片、第二夹片,分别与基座转动连接;第一夹片以及第二夹片上均设有磁性元件和磁感应设备二者中的一个,基座上设有磁性元件和磁感应设备二者中的一个;第一夹片上设有第一在位感应设备,第二夹片上设有第二在位感应设备;第一在位感应设备和第二在位感应设备均与磁感应设备信号连接;其中,第一在位感应设备和第二在位感应设备分别用于感应操作者的手指是否处于第一夹片和第二夹片的工作位置。
Description
技术领域
本说明书涉及机器人领域,特别涉及一种操作手柄和手术机器人。
背景技术
通过操作手柄远程控制的机器人可以称为遥操作机器人。摇操作机器人可以避免一些复杂且危险的环境中,人直接去操作作业机器人而带来人身伤害或生命安全等问题。因此摇操作机器人被广泛应用于医疗、航空航天、救援等众多领域。
对于摇操作系统而言,从端所有的动作指令均需要操作人员通过操作手柄远程控制来完成。也就是说,操作手柄感应操作人员对操作手柄的操作而生成对应的信号,并将该信号发送给因此操作手柄的功能、舒适度及安全性等对整个摇操作系统有着至关重要的影响。针对操作手柄,目前存在以下问题:(1)目前摇操作手柄无法识别操作人员是否处于工作的一个状态;(2)目前操作手柄无法实现任意角度开合的感应。这些问题导致操作手柄对操作人员的操作的感应准确性不理想。
实用新型内容
本说明书实施例之一提供一种操作手柄,包括:基座;第一夹片、第二夹片,分别与所述基座转动连接;所述第一夹片以及所述第二夹片上均设有磁性元件和磁感应设备二者中的一个,所述基座上设有所述磁性元件和所述磁感应设备二者中的一个;所述第一夹片上设有第一在位感应设备,所述第二夹片上设有第二在位感应设备;所述第一在位感应设备和所述第二在位感应设备均与所述磁感应设备信号连接;其中,所述第一在位感应设备和所述第二在位感应设备分别用于感应操作者的手指是否处于所述第一夹片和所述第二夹片的工作位置。
在一些实施例中,所述第一夹片上设有第一指套,所述第二夹片上设有第二指套。
在一些实施例中,所述第一在位传感器包括第一力感应设备,所述第二在位传感器包括第二力感应设备。
在一些实施例中,所述第一指套和所述第二指套上分别朝向所述第一夹片和所述第二夹片的一侧上设有第三力感应设备。
在一些实施例中,所述第一指套通过所述第一力感应设备连接到所述第一夹片上,所述第二指套通过所述第二力感应设备连接到所述第二夹片上。
在一些实施例中,所述第一夹片和所述第二夹片之间设有弹性件,或者,所述第一夹片与所述基座之间以及所述第二夹片与所述基座之间均设有弹性件。
在一些实施例中,操作手柄还包括容纳结构和旋转结构,所述容纳结构用于容纳线路板;所述线路板的一端与所述旋转结构相固定,跟随所述旋转结构共同旋转。
在一些实施例中,操作手柄还包括开关组件和离合按钮,开关组件,设置于所述基座上,所述开关组件包括开关键,所述开关键具有开启位置和关闭位置;所述离合按钮设置于所述基座上,所述离合按钮包括操作部和与所述操作部连接的驱动部;所述操作部可被操作地在所述基座上沿前后方向滑动,所述驱动部上设有驱动槽,所述开关键设于所述驱动槽内;其中,在所述操作部向前和向后滑动的过程中,所述驱动槽的后壁和前壁分别推动所述开关键,以使所述开关键在所述开启位置和关闭位置之间切换。
在一些实施例中,所述驱动部包括弹性结构,所述弹性结构设置于所述操作部与所述基座之间;当所述操作部向前或向后滑动时,所述弹性结构被压缩。
本说明书实施例之一提供一种手术机器人,所述手术机器人包括如上任任一项实施例所述的操作手柄,通过所述操作手柄的所述第一夹片和/或所述第二夹片相对所述基座的不同开合状态,控制执行部件执行不同的预设操作。
本说明书至少包括以下有益效果:(1)该操作手柄通过设置夹片可以便于操作者的手指实现正常的开合控制;(2)通过在夹片和基座上分别设置磁性元件或磁感应设备的其中一个,可以根据磁感应设备感应到的磁场强度变化来实现对夹片开合过程的监测和把控,有效保证对从端执行部件的精准控制;(3)通过在夹片上设置在位感应设备,可以监测操作者是否处于工作状态,如操作者处于工作状态,则主从控制正常建立联系,若监测到操作者不在工作状态时,此时主从控制便断开联系,杜绝了因误触而引发安全事故;(4)具有结构紧凑,顺畅度好、可靠性高等优点。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的结构示意图;
图2是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的俯视示意图之一;
图3是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的俯视示意图之二;
图4是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的侧视示意图。
附图标记说明:1为基座;2为第一夹片;3为第二夹片;4为磁性元件;5为磁感应设备;6为第一在位感应设备;7为第二在位感应设备;8为第一指套;9为第二指套;10为第三力感应设备;11为弹性件;12为容纳结构;13为旋转结构;14为开关组件;15为离合按钮;16为开关键,17为驱动槽。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书实施例提供一种操作手柄,该操作手柄通过设置夹片可以便于操作者的手指实现正常的开合控制;通过在夹片和基座上分别设置磁性元件或磁感应设备的其中一个,可以根据磁感应设备感应到的磁场强度变化来实现对夹片开合过程的监测和把控,有效保证对从端执行部件的精准控制;通过在夹片上设置在位感应设备,可以监测操作者的手指是否处于工作位置,且磁感应设备响应于手指处于第一夹片和第二夹片的至少一个的工作位置,才会执行感应磁性元件磁场强度的工作,以实现对执行部件的控制,避免了误触操作被执行部件执行,操作手柄对操作人员的操作的感应准确性得到大大提升。此外,如果手指既未处于第一夹片的工作位置,也未处于第二夹片的工作位置,磁感应设备不工作,第一夹片和第二夹片的动作均无法控制执行部件,杜绝了因误触而引发安全事故。
图1是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的结构示意图;图2是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的俯视示意图之一;图3是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的俯视示意图之二;图3是根据本说明书一些实施例所示的操作手柄的侧视示意图。可以参考图1、图2、图3、图4理解下述一些实施例,但附图仅为对其中部分实施方式的示意,并不构成对实施方式的限定。
参见图1、图2、图3,在一些实施例中,操作手柄可以包括基座1、第一夹片2、第二夹片3。第一夹片2、第二夹片3分别与基座1转动连接。基座1上设有磁性元件4和磁感应设备5中的一个。第一夹片2、第二夹片3上均设置有磁性元件4和磁感应设备5中的一个。第一夹片2上设有第一在位感应设备6,第二夹片3上设有第二在位感应设备7,第一在位感应设备6和第二在位感应设备7均与磁感应设备5信号连接,其中,第一在位感应设备6和第二在位感应设备7分别用于感应操作者的手指是否处于第一夹片2和第二夹片3的工作位置;响应于手指处于第一夹片2和第二夹片3的至少一个的工作位置,磁感应设备5感应磁性元件4的磁场强度。
基座1是指操作手柄的主体结构框架。基座1可以是多种形式。例如,基座1可以是柱状结构、锥形结构等。又例如,基座1还可以是带有凹槽的柱状结构。凹槽部分可以对称设置于柱状结构的径向的两侧,用于设置和部分容纳夹片。凹槽部分的尺寸与夹片尺寸配合。其中,夹片是第一夹片2与第二夹片3的统称。
第一夹片2、第二夹片3是指为操作者的手指提供接触的结构。第一夹片2、第二夹片3可以是多种形式,例如,第一夹片2、第二夹片3可以是长条形的片状结构等。第一夹片2、第二夹片3的尺寸可以与手指大小匹配。例如,第一夹片2、第二夹片3的宽度可以设置为超出一般手指宽度,第一夹片2、第二夹片3的长度可以设置为超出一或二个手指关节长度。
在一些实施例中,第一夹片2和第二夹片3对称设置于基座1的径向(图示x方向)的两侧。
在一些实施例中,第一夹片2和第二夹片3的一端(这一端称为固定端)可以与基座1的一端转动连接,第一夹片2和第二夹片3的另一端(这一端称为展开端)是活动的,其可以相对基座1可以展开呈一定角度或与基座1贴合。图1、2为第一夹片2和第二夹片3相对基座1展开呈一定角度的示意图。
在一些实施例中,第一夹片2和第二夹片3可以分别通过连接件与基座一端连接,以实现转动连接。连接件可以是多种形式。例如,连接件可以是滑槽和连接杆组成的结构。将滑槽连接夹片,滑槽通过连接杆与基座1连接,使得夹片可以相对基座1实现翻折转动。又例如,连接件可以是销钉和螺钉组成的结构。
在一些实施例中,操作者可以通过两根手指分别控制第一夹片2、第二夹片3的开合。其中,开是指夹片的展开端与基座1逐渐展开呈一定角度的过程,合是指夹片的展开端与基座1逐渐贴合的过程。
在一些实施例中,第一夹片2、第二夹片3的开合范围可以相同。例如,均为0°~30°。又例如,均为0°~15°等。夹片的开合范围可以根据实际需求进行设置,本说明书对此不做限制。
在一些实施例中,第一夹片2、第二夹片3的开合范围可以不相同。例如,用于放置大拇指的夹片的开合范围可以小于用于放置食指或中指的夹片的开合范围。在人体工程学中,人手的大拇指的活动范围小于食指或中指的活动范围。通过该种设置,可以使得夹片的开合控制更符合人手的人体工程学,有效提升操作者的操作体验。
磁性元件4是指带有磁性的元件。在一些实施例中,磁性元件4的材质可以包括永磁材料、电磁材料等。例如,磁性元件4的材质可以是强钕磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁等中的一种或其任意组合。
磁感应设备5用于感应磁性元件4的磁场强度。在一些实施例中,磁感应设备5的种类可以包括磁场传感器、霍尔传感器、半导体磁敏电阻、磁电感应传感器等。
在一些实施例中,基座1上磁感应设备5。第一夹片2、第二夹片3上均设置有磁性元件4。在一些实施例中,磁性元件4也可以设置在基座上,而磁感应设备5可以设置在第一夹片2、第二夹片3上。需要说明的是,当基座1上设有磁性元件4时,第一夹片3、第二夹片3上均设置有磁感应设备4;当基座1上设有磁感应设备5时,第一夹片2、第二夹片3上均设置有磁性元件4。
在一些实施例中,磁力元件4或磁感应设备5可以设置在基座1上靠近夹片的位置处。例如,磁力元件4或磁感应设备5可以设置在夹片的展开端与基座1的接触位置处或附近。在一些实施例中,磁力元件4或磁感应设备5还可以设置在基座1上的其他位置,例如基座1上与夹片存在一定距离的位置等,其可以根据实际需求进行设置,本说明书对此不做限制。
在一些实施例中,基座1上可以设置两个磁性元件4或两个磁感应设备5。例如,磁力元件4或磁感应设备5可以设置在第一夹片2的展开端与基座1的接触位置处或附近,以及可以设置在第二夹片3的展开端与基座1的接触位置处或附近。
在一些实施例中,磁力元件4或磁感应设备5可以设置在夹片上靠近展开端的一侧。例如,磁力元件4或磁感应设备5可以设置在夹片的展开端的边缘处。在一些实施例中,磁力元件4或磁感应设备5还可以设置在夹片上的其他位置,例如夹片的中部位置等,其可以根据实际需求进行设置,本说明书对此不做限制。
在一些实施例中,当第一夹片2、第二夹片3的展开端相对于基座1展开时,磁性元件4和磁感应设备5的距离变化可以使得磁感应设备5感应到的磁场强度发生变化。
在一些实施例中,通过磁感应设备5感应到的磁性元件4的磁场强度,可以检测第一夹片2、第二夹片3的开合角度。例如,当第一夹片2、第二夹片3处于完全展开状态时,磁感应设备5与磁性元件4的距离最远,此时磁场强度最弱。当第一夹片2、第二夹片3的展开角度逐渐闭合,磁感应设备5与磁性元件4的距离越来越近,磁场强度越来越大。通过分析不同距离下的不同磁场强度,可以得到不同距离与不同磁场强度的对应关系,进而在检测到某种大小的磁强强度时,可以对应查询到磁感应设备5与磁性元件4的距离。
在一些实施例中,第一夹片2上设有第一在位感应设备6,第二夹片3上设有第二在位感应设备7。在一些实施例中,第一夹片2与第一在位感应设备6之间设置有绝缘层,第二夹片3与第二在位感应设备7之间设置有绝缘层。
第一在位感应设备6、第二在位感应设备7用于感应操作者的手指是否到位。在一些实施例中,第一在位感应设备6和第二在位感应设备7分别用于感应操作者的手指是否处于第一夹片2和第二夹片3的工作位置。其中,工作位置是指操作者的手指在第一夹片2和第二夹片3上的接触或按压位置。
在一些实施例中,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7可以是红外传感器、热感传感器等中的一种或其组合。当操作者的手指与第一在位感应设备6、第二在位感应设备7接触时,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7可以感应操作者的手指已到位,即处于工作位置。
在一些实施例中,第一在位感应设备6和第二在位感应设备7均与磁感应设备5信号连接。响应于操作者的手指处于第一夹片2和第二夹片3的至少一个的工作位置时,磁感应设备5可以感应磁性元件4的磁场强度,此时控制链路正常建立;当操作者的手指未处于第一夹片2或第二夹片3的工作位置时,磁感应设备5不能感应到磁性元件4的磁场强度,此时控制链路断开,从而保证夹片开合控制的安全性,防止安全事故的发生。
在一些实施例中,操作手臂可以包括控制器。第一在位感应设备6和第二在位感应设备7均与控制器信号连接。控制器接收到第一在位感应设备6和第二在位感应设备7的感应信号以后,再控制磁感应设备开始工作。
在一些实施例中,第一在位传感器6包括第一力感应设备,第二在位传感器7包括第二力感应设备。
力感应设备是指用于检测或感应操作者的手指的按压力度的设备。例如,力感应设备可以是压力传感器等设备。
在一些实施例中,当操作者的手指按压第一在位感应设备6、第二在位感应设备7,且按压力度满足预设力度阈值时,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7可以感应操作者的手指已到位,即处于工作位置。其中,预设力度阈值可以是系统默认值、经验值、人为预先设定值等或其任意组合,可以根据实际需求设定,本说明书对此不做限制。
通过设置力感应设备,可以在操作者的手指按压第一在位感应设备6、第二在位感应设备7的按压力度满足预设力度阈值时,感应到操作者的手指到位。有效避免因为手指误触而错误指示操作者的手指已到位的情况出现,进一步提升设备安全性。相较于其他类型的传感器,力感应设备在感应操作者的手指是否处于所述第一夹片和所述第二夹片的工作位置可以具有更高的准确性,在本申请的应用场景下,力感应传感器不易被误触发,且能够基于手指的按压力度来准确地感应操作者的工作状态。
在一些实施例中,第一夹片2上设有第一指套8,第二夹片3上设有第二指套9。
第一指套8、第二指套9用于环绕在操作者的手指外,使操作者的手指可以固定在第一夹片2、第二夹片3上。
在一些实施例中,第一指套8、第二指套9可以分别与第一夹片2、第二夹片3连接。在一些实施例中,第一指套8、第二指套9可以分别通过第一在位感应设备6、第二在位感应设备7固定在第一夹片2、第二夹片3上。例如,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7为长条形的片状结构,第一指套8、第二指套9为带状结构,当第一指套8、第二指套9围成环状后,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7分别穿过第一指套8、第二指套9的中心,将第一指套8压在第一在位感应设备6与第一夹片2的中间,以及将第二指套9压在第二在位感应设备7与第二夹片3的中间,第一在位感应设备6、第二在位感应设备7通过螺钉螺帽连接等方式分别与第一夹片2、第二夹片3固定连接。
在一些实施例中,第一指套8、第二指套9还可以通过其他可行的方式分别与第一夹片2、第二夹片3连接。例如,第一指套8、第二指套9可以通过卡扣等方式分别与第一夹片2、第二夹片3可拆卸连接。关于连接方式只是示例性说明,本说明书对此不做限制。
在一些实施例中,第一指套8、第二指套9可以是塑料魔术贴材质,其可以根据操作者的手指大小调整尺寸。第一指套8、第二指套9还可以是其他多种材质。例如,皮质、铁质等材质。
在一些实施例中,当操作者的手指放置在第一指套8、第二指套9内时,第一指套8、第二指套9可以使操作者的手指分别与第一在位感应设备6和第二在位感应设备6接触或保持一定范围的距离。
在另一些实施例中,手指也可以通过其他的外部结构固定在第一夹片2和第二夹片3上,例如,手指可以通过橡胶圈、绑线等固定在第一夹片2和第二夹片3上。
在一些实施例中,第一指套8可以通过第一力感应设备连接到第一夹片2上,第二指套9可以通过第二力感应设备连接到第二夹片3上。
在一些实施例中,第一指套8和第一夹片2均与第一力感应设备连接,第二指套9和第二夹片3均与第二力感应设备连接,第一力感应设备、第二力感应设备能够同时感应到手指作用在夹片的压力和手指反作用在指套(包括第一指套和第二指套)的压力。例如,第一力感应设备和/或第二力感应设备感应到手指对指套的压力大于预设压力阈值时,表示指套大小与操作者的手指大小不匹配,反之则匹配。其中,预设压力阈值可以是系统默认值、经验值、人为预先设定值等或其任意组合,可以根据实际需求设定,本说明书对此不做限制。
通过在指套和夹片之间设置一个力感应设备,可以同时感应到手指对夹片的压力,以指示操作者的手指是否已到位,也可以感应到手指对指套的压力,以指示指套大小与操作者的手指大小是否匹配。
在一些实施例中,第一力感应设备可以仅设置在第一夹片2上,不与第一指套8连接;第二力感应设备可以仅设置在第二夹片3上,不与第二指套9连接。相应的,在一些实施例中,第一指套8、第二指套9上设有第三力感应设备。第三力感应设备可以用于感应指套(包括第一指套和第二指套)作用在操作者的手指上的压力。通过第三力感应设备的感应结果,可以反映指套大小与操作者的手指大小是否匹配。例如,当第三力感应设备感应的压力大于预设压力阈值时,反映指套大小与操作者的手指大小不匹配,反之则匹配。
在一些实施例中,第一夹片2和第二夹片3之间设有弹性件11,或者,第一夹片2与基座1之间以及第二夹片3与基座1之间均设有弹性件11。
当第一夹片2和第二夹片3之间设有弹性件11时,弹性件11的一端与第一夹片2连接,另一端与第二夹片3连接。例如,弹性件11可以固定在第一夹片2、第二夹片3的表面设置的凹槽内。
当第一夹片2与基座1之间以及第二夹片3与基座1之间均设有弹性件11时,第一夹片2与基座1之间的弹性件11的一端与第一夹片2连接,另一端与基座1的一侧连接;第二夹片3与基座1之间的弹性件11的一端与第二夹片3连接,另一端与基座1的另一侧连接。
弹性件11可以是多种形式。例如,弹性件11可以是弹簧结构、弹力绳等结构。通过设置弹性件11可以使第一夹片2、第二夹片3在展开一定角度后,在弹性件11的弹力作用下回到初始位置,同理,也可以使第一夹片2、第二夹片3在闭合一定角度后,在弹力件11的弹力作用下回到初始位置。
在一些实施例中,通过设置弹性件11的弹力大小,还可以调整第一夹片2、第二夹片3的开合范围。
参见图1、图2、图3,在一些实施例中,操作手柄还可以包括容纳结构12和旋转结构13。容纳结构12用于容纳线路板。线路板的一端与旋转结构13相固定,跟随旋转结构13共同旋转。
在一些实施例中,容纳结构12可以是中空的环状结构,其内部空间可以用于容纳线路板。
在一些实施例中,线路板可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC),具有高度可靠性,配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
旋转结构13可以带动基座1整体旋转。在一些实施例中,旋转结构13中可以包括电机,传动带等部件。当电机转动时,可以带动传动带,进而带动旋转机构13进行旋转。旋转结构13与基座1固定连接,旋转结构13进行旋转可以带动基座1旋转。
在一些实施例中,线路板中靠近旋转结构13的一端可以与旋转结构13相固定,跟随旋转结构13共同旋转。旋转后,柔性电路板会在容纳结构12内卷起来形成线圈结构。
在一些实施例中,线路板的一端与旋转结构13固定后,可以延伸进基座1上,与基座1信号连接。
通过使用柔性电路板代替普通电缆,柔性电路板的单层厚度仅为0.2mm,可以减少线缆数量和厚度,节省布置空间,同时可以保证在基座大幅度转动时,柔性电路板无明显的拉扯,不发生缠绕和叠加而增加阻力,保证了转动的灵活性。
在一些实施例中,容纳结构12上远离旋转结构13的一端可以与执行部件相连接。执行部件可以包括但不限于机械臂、机械手等。
参见图3、图4,在一些实施例中,操作手柄还可以包括开关组件14和离合按钮15。开关组件14设置于基座1上,开关组件14包括开关键16,开关键16具有开启位置和关闭位置。离合按钮15设置于基座1上。离合按钮15包括操作部和与操作部连接的驱动部;操作部可被操作地在基座1上沿前后方向滑动,驱动部上设有驱动槽17,开关键16设于驱动槽17内;其中,在操作部向前和向后滑动的过程中,驱动槽17的后壁和前壁分别推动开关键16,以使开关键16在开启位置和关闭位置之间切换。
开关组件14是指用于转换操作手柄通/断路状态的组件。
开关键16可以用于实现操作手柄和执行部件之间的信号和/或电源的通断切换。当开关键16位于开启位置时,操作手柄和执行机构之间建立信号连接和/或电连接;当开关键16位于关闭位置时,操作手柄和执行部件之间断开信号连接和/或电连接。其中,开启位置是指使线路通路的位置,关闭位置是指使线路断路的位置。
离合按钮15可以是在基座1上滑动以驱动开关组件14移动,实现操作手柄与其他执行机构(例如,机械臂等)的连接或分离的部件。
在一些实施例中,离合按钮15可以控制开关键16前后滑动,用以增加操作者前后滑动开关键的行程。当操作者操作离合按钮15向前或向后滑动时,首先会进行离合按钮15的内部行程,然后再进行开关键16的行程,进而延长操作滑动的总体行程,使操作者的操作手感更加明显,减少误触。
离合按钮15可以是在基座1上滑动以驱动开关组件14移动,实现操作手柄与其他执行部件(例如,机械臂等)的连接或分离的部件。
在一些实施例中,离合按钮15可以控制开关键16前后滑动,用以增加操作者前后滑动开关键的行程。当操作者操作离合按钮15向前或向后滑动时,首先会进行离合按钮15的内部行程,然后再进行开关键16的行程,进而延长操作滑动的总体行程,使操作者的操作手感更加明显,减少误触。关于内部行程的更多说明参见下文。
在一些实施例中,离合按钮15和开关组件14可以有两个,两个离合按钮和两个开关组件分别设置在基座1的长度方向的两侧。两个离合按钮和两个开关组件的触发方向可以相同或相反。
通过设置两个离合按钮且触发方向设置为相反,操作者可以用两根手指分别从两个相反的方向施压,在夹住操作手柄的同时还能滑动离合按钮14。在一些实施例中,离合按钮的数量还可以是一个或3个以上,本说明书实施例不作限制。
操作部是指跟随操作者的操作在基座1上移动的部件。操作部可以是多种形式。例如,操作部可以是滑槽结构或滑轨结构等。在一些实施例中,当操作者的手指推动或拉动操作部时,操作部可被操作地在基座1上沿前后方向滑动。
在一些实施例中,操作部的表面可以设置防滑结构,以增加操作部和手指之间的摩擦力,提升操作者的滑动手感。防滑结构可以是多种形式。例如,防滑纹、防滑条、防滑套等形式。
驱动部是指驱动开关组件14移动,实现操作手柄和其他执行机构的连接或分离的部件。
在一些实施例中,驱动部上设有驱动槽17,开关键16设于驱动槽17内。在操作部向前和向后滑动的过程中,驱动槽17的后壁和前壁分别推动开关键16,以使开关键16在开启位置和关闭位置之间切换。
在一些实施例中,操作部可以套设在驱动部上,并与驱动部相连接。操作者滑动操作部时,带动驱动部在基座1上滑动。
以下结合图4,对利用离合按钮完成内部行程和利用驱动部驱动开关键16完成开关行程的过程进行说明。
初始状态下,驱动槽17的后壁(即驱动槽16上靠近后方的一侧壁)与开关键16的后壁(即开关键16上靠近后方的一侧壁)抵接。操作者的手指滑动离合按钮15(或其上操作部)向后移动时,驱动槽17的前壁(即驱动槽17上靠近前方的一侧壁)逐渐接近开关键16的前壁(即开关键16上靠近前方的一侧壁),直至开关键16的前壁与驱动槽17的前壁抵接,这部分的行程为离合按钮15的内部行程。驱动槽17的后壁抵接开关键16的前壁后,当离合按钮15持续向后移动时,驱动槽17的前壁对开关键16的前壁施加向后的力,驱动开关键16向后移动直至开关键16移动至其行程终点,这部分的行程为开关键16的行程。通过增加驱动槽17,使得操作者在滑动离合按钮15时,需要多滑动一段距离(即离合按钮15的内部行程)才能切换开关键16的开启位置和关闭位置,提升了滑动离合按钮15时的手感,减少了误触的可能性,这使得操作手柄对操作人员的操作的感应准确性得到进一步提升。
在一些实施例中,驱动槽沿前后方向的长度可以是2mm-4mm。在一些实施例中,驱动槽沿前后方向的长度可以是0mm-2mm。在一些实施例中,驱动槽沿前后方向的长度可以是2mm。其中,驱动槽在前后方向的长度为离合按钮的内部行程与开关键在前后方向的长度之和。
在一些实施例中,开关键沿前后方向的长度可以是0mm-2mm。在一些实施例中,开关键沿前后方向的长度可以是2mm。
通过在驱动部上设置驱动槽,在保证操作手柄的小体积的同时增加了操作者滑动离合按钮15的总行程,提升了滑动离合按钮15时的手感,减少了误触的可能性。
在一些实施例中,驱动部还可以包括弹性结构,弹性结构设置于操作部与基座1之间。当操作部向前或向后滑动时,弹性结构被压缩。
在一些实施例中,当操作部向前或向后滑动时,弹性结构被压缩蓄能。反向滑动操作部时,弹性结构释放能量,操作部被推回初始位置。通过设置弹性结构,使操作部可以自动复位,方便操作者使用,同时在滑动离合按钮15的过程中能给与操作者力反馈,使操作者的操作手感更好。
本说明书一些实施例中还提供一种手术机器人,手术机器人包括本说明书中任一项实施例所述的操作手柄,通过操作手柄的第一夹片和/或第二夹片相对基座的不同开合状态,控制执行部件执行不同的预设操作。
不同执行部件对应不同的预设操作。例如,机械臂对应的预设操作可以包括来回移动、旋转等。机械手对应的预设操作可以包括抓取、握持等。
本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
Claims (10)
1.一种操作手柄,其特征在于,包括:
基座;
第一夹片、第二夹片,分别与所述基座转动连接;所述第一夹片以及所述第二夹片上均设有磁性元件和磁感应设备二者中的一个,所述基座上设有所述磁性元件和所述磁感应设备二者中的一个;所述第一夹片上设有第一在位感应设备,所述第二夹片上设有第二在位感应设备;所述第一在位感应设备和所述第二在位感应设备均与所述磁感应设备信号连接;
其中,所述第一在位感应设备和所述第二在位感应设备分别用于感应操作者的手指是否处于所述第一夹片和所述第二夹片的工作位置。
2.根据权利要求1所述的一种操作手柄,其特征在于,所述第一夹片上设有第一指套,所述第二夹片上设有第二指套。
3.根据权利要求2所述的一种操作手柄,其特征在于,所述第一在位传感器包括第一力感应设备,所述第二在位传感器包括第二力感应设备。
4.根据权利要求3所述的一种操作手柄,其特征在于,所述第一指套和所述第二指套上分别朝向所述第一夹片和所述第二夹片的一侧上设有第三力感应设备。
5.根据权利要求3所述的一种操作手柄,其特征在于,所述第一指套通过所述第一力感应设备连接到所述第一夹片上,所述第二指套通过所述第二力感应设备连接到所述第二夹片上。
6.根据权利要求1所述的一种操作手柄,其特征在于,所述第一夹片和所述第二夹片之间设有弹性件,或者,所述第一夹片与所述基座之间以及所述第二夹片与所述基座之间均设有弹性件。
7.根据权利要求1所述的一种操作手柄,其特征在于,还包括容纳结构和旋转结构,所述容纳结构用于容纳线路板;所述线路板的一端与所述旋转结构相固定,跟随所述旋转结构共同旋转。
8.根据权利要求1所述的一种操作手柄,其特征在于,还包括开关组件和离合按钮,
开关组件,设置于所述基座上,所述开关组件包括开关键,所述开关键具有开启位置和关闭位置;
所述离合按钮设置于所述基座上,所述离合按钮包括操作部和与所述操作部连接的驱动部;所述操作部可被操作地在所述基座上沿前后方向滑动,所述驱动部上设有驱动槽,所述开关键设于所述驱动槽内;
其中,在所述操作部向前和向后滑动的过程中,所述驱动槽的后壁和前壁分别推动所述开关键,以使所述开关键在所述开启位置和关闭位置之间切换。
9.根据权利要求8所述的一种操作手柄,其特征在于,所述驱动部包括弹性结构,所述弹性结构设置于所述操作部与所述基座之间;当所述操作部向前或向后滑动时,所述弹性结构被压缩。
10.一种手术机器人,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的操作手柄,通过所述操作手柄的所述第一夹片和/或所述第二夹片相对所述基座的不同开合状态,控制执行部件执行不同的预设操作。
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---|---|---|---|
CN202321296713.8U CN220001914U (zh) | 2023-05-24 | 2023-05-24 | 一种操作手柄和手术机器人 |
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Family Applications (1)
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CN202321296713.8U Active CN220001914U (zh) | 2023-05-24 | 2023-05-24 | 一种操作手柄和手术机器人 |
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-
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- 2023-05-24 CN CN202321296713.8U patent/CN220001914U/zh active Active
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