CN220193151U - 手术机器人用主手控制夹和手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手术机器人用主手控制夹和手术机器人。主手控制夹包括：两侧开口的中空的立柱、控制板和两个按压手柄；所述控制板固定设置于所述立柱的内部空间中，两个所述按压手柄的连接部在所述立柱的内部空间的顶部活动连接，且两个所述按压手柄的按压部分别延伸至所述立柱的两侧开口外；其中一个所述按压手柄的按压部靠近所述立柱的一侧设置有第一磁铁，所述控制板上设置有与所述第一磁铁对应的第一磁感应单元，所述第一磁感应单元用于根据所述第一磁铁与所述第一磁感应单元之间的距离确定所述按压手柄的动作状态。本实用新型实施例可以简化主手控制夹结构，并提高主手控制夹中的信号采集准确性，保证手术安全性。

Description

手术机器人用主手控制夹和手术机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术机器人用主手控制夹和手术机器人。

背景技术

手术机器人在辅助外科手术、健康预防、疾病诊疗、康复及医疗服务等领域有独特优势；尤其是在辅助远程微创外科手术过程中，对手术机器人实现指令的精准性和稳定性有很高的要求。

手术机器人可包括主手控制夹和耦接于机械臂上的从动器械，在使用手术机器人的手术过程中，术者通过对主手控制夹进行捏合等动作，来远程控制从动器械的夹持等动作。但现有的主手控制夹通过电位计等方式进行按压手柄动作的捕捉，主手控制夹结构复杂且定位精度差，影响手术安全性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种手术机器人用主手控制夹和手术机器人，以简化主手控制夹结构，并提高主手控制夹中的信号采集准确性，保证手术安全性。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种手术机器人用主手控制夹，包括：两侧开口的中空的立柱、控制板和两个按压手柄；

所述控制板固定设置于所述立柱的内部空间中，两个所述按压手柄的连接部在所述立柱的内部空间的顶部活动连接，且两个所述按压手柄的按压部分别延伸至所述立柱的两侧开口外；

其中一个所述按压手柄的按压部靠近所述立柱的一侧设置有第一磁铁，所述控制板上设置有与所述第一磁铁对应的第一磁感应单元，所述第一磁感应单元用于根据所述第一磁铁与所述第一磁感应单元之间的距离确定所述按压手柄的动作状态。

可选地，两个所述按压手柄的连接部通过齿轮啮合，两个所述按压手柄在所述立柱的两侧对称设置；

所述主手控制夹还包括：第一弹簧，设置于两个所述按压手柄之间；所述第一弹簧的两端分别与两个所述按压手柄固定连接。

可选地，所述控制板上还设置有电荷量处理电路；所述电荷量处理电路通过所述第一弹簧与所述按压手柄电连接。

可选地，所述手术机器人用主手控制夹，还包括：金属连接片，分别与所述第一弹簧和所述控制板固定连接；所述电荷量处理电路通过所述控制板上的金属走线连接所述金属连接片；

其中，在所述立柱的内部空间中，所述控制板、所述金属连接片和所述第一弹簧沿所述立柱的底部到顶部依次排布。

可选地，所述立柱的外表面设置有滑槽，所述主手控制夹还包括离合开关，所述离合开关内设置有与所述滑槽相配合的第二磁铁；所述离合开关用于带动所述第二磁铁沿所述滑槽滑动；

所述控制板上还设置有与所述第二磁铁对应的第二磁感应单元，所述第二磁感应单元用于根据所述第二磁铁的位置建立或断开所述主手控制夹与从动器械之间的联动。

可选地，所述离合开关包括层叠设置的固定板和滑动板，所述离合开关还包括第二弹簧；

所述固定板固定于所述立柱的外表面，且暴露出所述滑槽；所述固定板包括开口，所述滑动板包括面板部和凸起部，所述凸起部伸入所述开口中，所述第二弹簧沿所述滑动板的滑动方向设置于所述开口中；其中，所述第二弹簧的一端与所述开口靠近所述滑槽的一端固定连接，所述第二弹簧的另一端与所述凸起部固定连接；所述第二磁铁与所述滑动板固定连接。

可选地，所述立柱包括相对设置的第一盖板和第二盖板；所述第一盖板和所述第二盖板的外表面均设置有所述滑槽，两个所述滑槽在所述控制板上的垂直投影重合；所述主手控制夹包括与两个所述滑槽一一对应设置的两个离合开关；

两个所述离合开关中的第二磁铁面向所述控制板一侧的极性不同；所述第二磁感应单元包括双输出通道的开关型霍尔传感器，所述开关型霍尔传感器中的两个霍尔元件分别用于感应两个所述第二磁铁的位置。

可选地，在所述控制板上，所述第一磁感应单元、所述第二磁感应单元和所述电荷量处理电路沿所述立柱的底部到顶部依次排布。

可选地，所述控制板上还设置有电气接口，所述第一磁感应单元、所述第二磁感应单元和所述电荷量处理电路均通过所述控制板上的金属走线连接所述电气接口。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种手术机器人，包括：如本实用新型任意实施例所提供的手术机器人用主手控制夹。

本实用新型实施例中，直接将第一磁铁设置在按压手柄上，第一磁感应单元通过感知第一磁铁的位置，可以直观获取按压手柄的张开程度。相比于现有技术中通过获取两按压手柄之间的连杆在上下方向上的位移来间接获取按压手柄张开角度的方案，本实施例的感应方式更直接，信号转换误差更小，且无须设置两按压部之间的连杆，使得主手控制夹结构简单。并且，相比于现有技术中通过旋转电位计确定按压手柄张开角度的方案，本实施例的结构更简单，可以减小第一磁感应单元对立柱内部空间的占用，有利于减小立柱的体积，降低对主手控制夹机械结构的要求和设计难度。以及，本实施例将第一磁铁设置于按压手柄的按压部，按压部作为按压手柄的运动远端，远离两按压手柄的连接部位，在按压手柄张开同样程度的情况下，按压部的位移较大，因此将第一磁铁固定于按压部有利于提高感应灵敏度和准确性。同时，将第一磁铁设置在按压部靠近立柱的一侧也有利于缩短第一磁感应单元的感应距离，提高第一磁感应单元的输出准确性。因此，相比于现有技术，本实用新型实施例可以简化主手控制夹结构，并提高主手控制夹中的信号采集准确性，保证手术安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的正视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的侧视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的结构示意图；

图4是沿图1中B-B’的截面结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种离合开关移动前后的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的一种控制板的立体图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本实用新型实施例提供了一种手术机器人用主手控制夹。图1是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的正视图；图2是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的侧视图；图3是本实用新型实施例提供的一种主手控制夹的结构示意图。其中，图1和图2给出了主手控制夹的外观示意图，图3主要示出了主手控制夹立柱内部的具体结构。示例性地，以图1中正视图为参考建立三维坐标系，第一方向X为左右方向，第二方向Y为前后方向，第三方向Z为上下方向。参见图1-图3，主手控制夹包括：两侧开口(例如左右开口)的中空的立柱10、控制板30和两个按压手柄20。

控制板30固定设置于立柱10的内部空间中，例如与立柱10的内壁固定连接。按压手柄20包括相互连接的连接部21和按压部22。两个按压手柄20的连接部21在立柱10的内部空间的顶部活动连接，且两个按压手柄20的按压部22分别延伸至立柱10的两侧开口外。示例性地，对于按压手柄20，连接部21可以是较细的连杆，以便于按压手柄20的铰接和灵活转动；按压部22可以是面积较大的按压板，以便于术者手部控制按压手柄20移动。其中一个按压手柄20的按压部22靠近立柱10的一侧设置有第一磁铁111，控制板30上设置有与第一磁铁111对应的第一磁感应单元301，第一磁感应单元301用于根据第一磁铁111与第一磁感应单元301之间的距离确定按压手柄20的动作状态。

其中，第一磁铁111与第一磁感应单元301构成主手控制夹中的动作采集装置，第一磁感应单元301可根据与第一磁铁111之间的距离确定按压手柄20的张开程度(或者说张开角度)，并将按压手柄20的动作状态信号传输至手术机器人的控制台，使控制台根据该信号形成对与该主手控制夹对应的从动器械的动作指令，以使从动器械跟随主手控制夹同步运动。

示例性地，第一磁感应单元301可以包括线性霍尔传感器及其工作所需的外围电路。第一磁感应单元301固定设置于控制板30上，第一磁感应单元301采用非接触的方式感应第一磁铁111的位置。第一磁铁111在跟随按压手柄20运动时，产生相对于线性霍尔传感器的移动，线性霍尔传感器可感应到磁场的变化，并将其转换为对应的电压信号输出。示例性地，按压手柄20张开角度越大，第一磁铁111距离线性霍尔传感器越远，线性霍尔传感器输出的电压信号相应的越小。其中，按压手柄20的张开角度可以理解为两个连接部21之间的夹角。

实际操作中，术者在使用主手控制夹时，该主手控制夹的工作流程可以是：

当需要从动器械在患者体内对人体组织或肌肉夹紧时，术者同时按压立柱10两侧的按压手柄20，使按压手柄20的张开角度变小，第一磁铁111跟随按压部22动作，向第一磁感应单元301靠近，由于第一磁铁111的靠近而变化的磁场信息被第一磁感应单元301捕捉，第一磁感应单元301输出与磁场信息对应的电压信号，控制台接收第一磁感应单元301的输出信号并将其转化为从动器械的夹紧指令，以控制从动器械同步夹紧。

当需要从动器械在患者体内松开人体组织或肌肉时，术者松开立柱10两侧的按压手柄20，使按压手柄20的张开角度变大，第一磁铁111跟随按压部22动作，远离第一磁感应单元301，由于第一磁铁111的远离而变化的磁场信息被第一磁感应单元301捕捉，第一磁感应单元301输出与磁场信息对应的电压信号，控制台接收第一磁感应单元301的输出信号并将其转化为从动器械的张开指令，以控制从动器械同步张开。

由此可见，本实施例直接将第一磁铁111设置在按压手柄20上，第一磁感应单元301通过感知第一磁铁111的位置，可以直观获取按压手柄20的张开程度。相比于现有技术中通过获取两按压手柄之间的连杆在上下方向上的位移来间接获取按压手柄张开角度的方案，本实施例的感应方式更直接，信号转换误差更小，且无须设置两按压部22之间的连杆，使得主手控制夹结构简单。并且，相比于现有技术中通过旋转电位计确定按压手柄张开角度的方案，本实施例的结构更简单，可以减小第一磁感应单元301对立柱10内部空间的占用，有利于减小立柱10的体积，降低对主手控制夹机械结构的要求和设计难度。以及，本实施例将第一磁铁111设置于按压手柄20的按压部22，按压部22作为按压手柄20的运动远端，远离两按压手柄20的连接部位，在按压手柄20张开同样程度的情况下，按压部22的位移较大，因此将第一磁铁111固定于按压部22有利于提高感应灵敏度和准确性；同时，将第一磁铁111设置在按压部22靠近立柱10的一侧也有利于提高第一磁感应单元301的输出准确性。因此，相比于现有技术，本实用新型实施例可以简化主手控制夹结构，并提高主手控制夹中的信号采集准确性，保证手术安全性。

在上述各实施方式的基础上，可选地，动作采集装置的设置目标是为了最大程度反映按压手柄20的开合角度。影响，可以尽量将第一磁铁111设置于按压部22中远离连接部21的位置，以提高动作采集装置的灵敏度。同时，第一磁感应单元301输出信号的数值由感应第一磁铁111的位置变化得来，因此可以将第一磁感应单元301布局于控制板30的底部位置，以使第一磁感应单元301更好的感应第一磁铁111的位置。进一步地，在位置允许的条件下，可将第一磁感应单元301中的线性霍尔传感器设置于第一磁铁111运动路径的弧线的延长线上，以便更准确的感应第一磁铁111的位置。其中，基于线性霍尔传感器的工作原理，第一磁感应单元301输出信号的数值和第一磁铁111与第一磁感应单元301之间的间距成正比。

继续参见图3，在上述各实施方式的基础上，可选地，两个按压手柄20的连接部21的顶部可以通过齿轮70啮合，两个按压手柄20可以YOZ平面为轴对称设置。这样可以使两按压手柄20可在术者手部的控制下同步转动相同的角度。

进一步地，主手控制夹还包括：第一弹簧41，设置于两个按压手柄20之间；第一弹簧41的两端分别与两个按压手柄20固定连接，第一弹簧41的两端例如可以通过螺丝分别连接两个按压手柄20的连接部21的中间部位。第一弹簧41可用于在术者停止捏合按压手柄20时，控制按压手柄20复位为完全张开状态。其中，按压手柄20在完全张开状态下时，第一弹簧41可处于原长状态；术者在捏合两按压手柄20时，第一弹簧41处于压缩状态。

在上述各实施方式的基础上，可选地，主手控制夹中还可以设置其他信号采集装置，以完善主手控制夹的控制功能，下面进行示例性说明。

继续参见图3，在一种实施方式中，可选地，两按压手柄20均采用金属材料制备。控制板30上还设置有电荷量处理电路303；电荷量处理电路303通过第一弹簧41与按压手柄20电连接。

其中，按压手柄20与电荷量处理电路303构成手部感应装置，可用于实时获取术者手部与按压手柄20之间的距离，以便判定术者手部是否与主手控制夹意外脱离。

手部感应装置可基于非接触式的电荷量采集技术来采集术者手部的电荷量，并据此确定术者手部与按压手柄20之间的距离。具体的，电荷量处理电路303可包括张弛振荡器及其工作所需的外围电路，按压手柄20可以连接张弛振荡器中的比较器的负极输入端。该手部感应装置的感应原理如下：

张弛振荡器本身在不受外界干扰是可输出具有固定振荡频率的信号。张弛振荡器中比较器的负极输入端通过按压手柄20向外延伸，在主手控制夹的使用过程中，按压手柄20可与术者手部形成耦合电容，由于术者手部带有一定的电荷量，在术者手部靠近或原理按压手柄20的过程中，按压手柄20所感应到的电荷量发生变化，因此按压手柄20传输至比较器的负极输入端的电信号被改变，相当于对张弛振荡器引入了外界干扰信号，导致张弛振荡器输出信号的振荡频率发生变化。后续电路可通过分析振荡频率的变化来确定术者手部是否在主手控制夹附近。

示例性地，术者手部与按压手柄20之间的距离可以理解为术者手部与按压手柄20之间的最小距离。例如当术者手指触碰到按压部22时，可认为术者手部与按压手柄20之间的距离为0。主手控制夹的可控空间范围可根据实际应用需求设置，例如在术者手部与按压手柄20之间的距离小于20mm时，均可判定主手控制夹未脱离术者手部的控制。这样设置的好处在于：

在手术过程中，术者手部会不断移动，并不会始终维持同一动作，因此手术中术者手部并不会始终触摸按压手柄20。那么，相比于接触式感应方式，本实施例采用非接触式的电荷量采集，相当于提供了更大的容错空间，可以在一定程度上避免术者手部一离开按压手柄20就被判定为主手控制夹脱离术者控制的情况出现，从而降低误判风险，避免由于控制台频繁切断主手控制夹与从动器械之间的联动对手术造成的影响。

在上述各实施方式的基础上，可选地，由于采用非接触式的电荷量感应方式，任何细小的变化都会一定程度上影响电荷量处理电路303的稳定性和灵敏度。因此，电荷量处理电路303的布局主要考虑对按压手柄20的连接路径尽量短，且连接稳固。那么，参见图3，可在主手控制夹中设置金属连接片50。金属连接片50的一端与第一弹簧41固定连接，例如通过螺丝与第一弹簧41连接；金属连接片50的另一端与控制板30固定连接，例如焊接在控制板30上。电荷量处理电路303通过控制板30上的金属走线连接金属连接片50。这样，相比于采用销轴连接控制板30和按压手柄20的方式，金属连接片50的连接更稳固，且在主手控制夹的使用过程中并不会出现转动等情况，可以避免连接部件之间的摩擦等对电荷量变化判断带来的影响。示例性地，金属连接片50可以是铜片。

在上述各实施方式的基础上，可选地，在立柱10的内部空间中，控制板30、金属连接片50和第一弹簧41沿第三方向Z，沿立柱10的底部到顶部依次排布。也就是说，控制板30的顶部连接金属连接片50。那么，可以将电荷量处理电路303布局于控制板30的顶部，以尽量缩短电荷量处理电路303与金属连接片50之间的连接线。

继续参见图1-3，在上述各实施方式的基础上，可选地，主手控制夹还包括离合开关60，以及用于感应离合开关60的开关状态的离合控制装置，以便术者手动控制从动器械停止与主手控制夹的联动，便于术者在手术过程中调整对主手控制夹的握持位置或方向时，避免上述调整过程中从动器械发生误动。

具体地，参见图4，立柱10的外表面可设置滑槽81，离合开关60内可设置与滑槽81相配合的第二磁铁222。离合开关60可由术者手指勾拉或推动而上下移动。离合开关60在移动过程中带动第二磁铁222沿滑槽81滑动。控制板30上还设置有与第二磁铁222对应的第二磁感应单元302，第二磁感应单元302用于根据第二磁铁222的位置建立或断开主手控制夹与从动器械之间的联动。

具体而言，第二磁感应单元302可根据第二磁铁222的位置确定离合开关60的位置，并基于此生成开关状态信号，开关状态信号可表征术者对离合开关60的控制意图。开关状态信号可传输至手术机器人的控制台，使控制台根据该信号建立或断开主手控制夹与从动器械之间的联动。

其中，第二磁感应单元302可通过非接触的感应方式感应第二磁铁222的位置，以减少主手控制夹中的连线，有利于减小主手控制夹体积。第二磁感应单元302例如包括固定于控制板30上的开关型霍尔传感器及其工作所需的外围电路。离合开关60的默认位置可以是指示主手控制夹与从动器械联动的位置。当术者需要切断主手控制夹与从动器械之间的联动时，可以勾动离合开关60向靠近立柱10顶部的方向移动，即向上移动，使离合开关60的位置偏离默认位置。相应的，离合开关60带动第二磁铁222向上运动，使第二磁铁222与开关型霍尔传感器的相对位置发生变化，从而实现触发机制，触发开关型霍尔传感器改变其输出信号。

示例性地，离合开关60可设置于立柱10前侧面或后侧面的中间部位，以使主送控制夹的结构符合人体工学的需求。术者在使用主手控制夹时，可以用大拇指和中指分别按压两个按压手柄20的按压部22。并可以在需要时用食指勾动离合开关。相应的，由于第二磁感应单元302本质上是要检测第二磁铁222的位置变化，因此，第二磁感应单元302可根据第二磁铁222的布置位置，对应布局于控制板20的中间部分。例如使开关型霍尔传感器正对离合开关60处于默认位置或移动后位置时，第二磁铁222所在的位置，以确保第二磁感应单元302输出信号的准确性。

下面结合图5，对离合开关60的具体结构以及第二磁铁222在离合开关上的具体设置位置进行说明。参见图5，在一种实施方式中，可选地，离合开关60包括层叠设置的固定板62和滑动板61，离合开关60中还包括第二弹簧63，以在术者停止勾动离合开关60时，控制离合开关60复位。其中，固定板62固定于立柱10的外表面，且暴露出滑槽81(图5中以虚线框框出了滑槽的设置位置)。固定板62中包括开口621，滑动板61包括面板部611和凸起部612，凸起部612伸入开口621中，第二弹簧63沿滑动板61的滑动方向(即第三方向Z)设置于开口621中；其中，第二弹簧63的两端分别与开口621靠近滑槽81的侧壁以及凸起部612抵接(或固定连接)。第二磁铁222与滑动板61固定连接，例如固定在面板部611对应于滑槽81的位置。其中，开口621在第三方向Z上的长度大于滑槽81在第三方向Z上的长度，以使第二磁铁222能够在滑槽81内自由上下移动。

如图5左侧所示，当离合开关处于默认位置时，第二弹簧63可处于原长或压缩状态，第二磁铁222可靠近滑槽81的底部。术者可通过勾动面板部611外侧的凸起道来向上移动滑动板61。如图5右侧所示，当滑动板61向上移动后，滑动板61带动第二磁铁222向滑槽81的顶部移动，同时，滑动板61的凸起部612向上挤压第二弹簧63，使第二弹簧63积蓄弹性势能，以便在术者松手后，由第二弹簧63控制滑动板61回复到默认位置。

继续参见图2和图4，在上述各实施方式的基础上，可选地，立柱10包括相对设置的第一盖板11和第二盖板12；第一盖板11和第二盖板12的外表面均设置有滑槽81，两个滑槽81在控制板30上的垂直投影重合，即两个滑槽81正对。主手控制夹包括与两个滑槽81一一对应设置的两个离合开关60，例如在第一盖板11上设置第一离合开关61，并在第二盖板12上设置第二离合开关62。两个离合开关60中的第二磁铁222面向控制板30一侧的极性不同；例如第一离合开关61中第二磁铁222的N极(或S极)面向控制板30，相应的，第二离合开关62中第二磁铁222的S极(或N极)面向控制板30。第二磁感应单元302可包括双输出通道的开关型霍尔传感器，该开关型霍尔传感器中包括分别用于感应不同磁极的两个霍尔元件，因此该第二磁感应单元302可分别用于感应两个第二磁铁的位置。控制台可根据开关型霍尔传感器输出信号的端口判定具体为哪个离合开关60被拨动。这样设置，可以支持主手控制夹在使用过程中360°的旋转，使得无论在哪一侧拨动离合开关60，该动作都能被准确捕捉。并且，控制台可通过判定哪个离合开关60被拨动来确定术者手部对主手控制夹的抓握方向，从而结合动作采集装置对按压手柄20开合角度的采集结果辅助判定术者的真实动作意图。

图6是本实用新型实施例提供的一种控制板的立体图。参见图3和图6，在上述各实施方式的基础上，可选地，在控制板30上，第一磁感应单元301、第二磁感应单元302和电荷量处理电路303沿立柱10的底部到顶部依次排布，即自下而上依次排布。其中，第一磁感应单元301可包括芯片U1、U2和U3，以及电阻电容等外围器件。芯片U1可以是线性霍尔传感器；芯片U2和U3可作为信号处理和传输芯片，用于完成开合角度的判定和传输。第二磁感应单元302可包括芯片U4和电阻电容等外围器件，芯片U4可以是开关型霍尔传感器。电荷量处理电路303可包括芯片U5和电阻电容等外围器件。芯片U5可以是比较器或者集成的张弛振荡器。需要说明的是，控制板30上的各元器件可通过控制板30上的金属走线实现连接，图6中主要示出了控制板30上的各功能元件，对各元件之间的连接关系并未做展示。其中，第一磁感应单元301、第二磁感应单元302和电荷量处理电路303为三个独立的信号处理电路，三者之间并无电气连接。

继续参见图6，在上述各实施方式的基础上，可选地，控制板30上还设置有电气接口304，例如设置于第一磁感应单元301下方。第一磁感应单元301、第二磁感应单元302和电荷量处理电路303均通过控制板30上的金属走线连接电气接口304，以通过电气接口向外部电路传输信号。

示例性地，立柱10可采用塑料材料制备，以减轻主手控制夹重量。立柱10底部还可以设置底座，底座中间可以开口以暴露出控制板30的电气接口304，以便主手控制夹与其他部件的连接。

示例性地，对于控制板30上各芯片的参数、各电阻的阻值以及各电容的容值，都可以由主手控制夹安装后测量、计算和分析实验数据得出。这样，可使得各功能模块的灵敏度、检测距离以及电磁兼容性均符合国家标准。以及，各部件的配置位置可基于人体工学确定，以便术者操作。

本实用新型实施例还提供了一种手术机器人，包括本实用新型任意实施例所提供的主手控制夹，具备相应的有益效果。示例性地，除去主手控制夹外，手术机器人中还可包括控制台和从动器械。控制台分别连接从动器械和主手控制夹，控制台用于根据主手控制夹的输出信号控制从动器械的动作状态。

需要说明的是，此处的控制台泛指从动器械和主手控制夹之间的所有连接部件，例如可包括接收主手控制夹的输出信号的从控板、连接从控板的中控机，以及分别连接中控机和从动器械的机械臂等。以及，主手控制夹后端还可以连接用于采集术者手臂位姿的部件，然后再连接中控机，以实现对术者动作更完整准确的捕捉。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手术机器人用主手控制夹，其特征在于，包括：两侧开口的中空的立柱、控制板和两个按压手柄；

所述控制板固定设置于所述立柱的内部空间中，两个所述按压手柄的连接部在所述立柱的内部空间的顶部活动连接，且两个所述按压手柄的按压部分别延伸至所述立柱的两侧开口外；

其中一个所述按压手柄的按压部靠近所述立柱的一侧设置有第一磁铁，所述控制板上设置有与所述第一磁铁对应的第一磁感应单元，所述第一磁感应单元用于根据所述第一磁铁与所述第一磁感应单元之间的距离确定所述按压手柄的动作状态。

2.根据权利要求1所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，两个所述按压手柄的连接部通过齿轮啮合，两个所述按压手柄在所述立柱的两侧对称设置；

所述主手控制夹还包括：第一弹簧，设置于两个所述按压手柄之间；所述第一弹簧的两端分别与两个所述按压手柄固定连接。

3.根据权利要求2所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，所述控制板上还设置有电荷量处理电路；所述电荷量处理电路通过所述第一弹簧与所述按压手柄电连接。

4.根据权利要求3所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，还包括：金属连接片，分别与所述第一弹簧和所述控制板固定连接；所述电荷量处理电路通过所述控制板上的金属走线连接所述金属连接片；

其中，在所述立柱的内部空间中，所述控制板、所述金属连接片和所述第一弹簧沿所述立柱的底部到顶部依次排布。

5.根据权利要求3所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，所述立柱的外表面设置有滑槽，所述主手控制夹还包括离合开关，所述离合开关内设置有与所述滑槽相配合的第二磁铁；所述离合开关用于带动所述第二磁铁沿所述滑槽滑动；

所述控制板上还设置有与所述第二磁铁对应的第二磁感应单元，所述第二磁感应单元用于根据所述第二磁铁的位置建立或断开所述主手控制夹与从动器械之间的联动。

6.根据权利要求5所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，所述离合开关包括层叠设置的固定板和滑动板，所述离合开关还包括第二弹簧；

所述固定板固定于所述立柱的外表面，且暴露出所述滑槽；所述固定板包括开口，所述滑动板包括面板部和凸起部，所述凸起部伸入所述开口中，所述第二弹簧沿所述滑动板的滑动方向设置于所述开口中；其中，所述第二弹簧的一端与所述开口靠近所述滑槽的一端固定连接，所述第二弹簧的另一端与所述凸起部固定连接；所述第二磁铁与所述滑动板固定连接。

7.根据权利要求5或6所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，所述立柱包括相对设置的第一盖板和第二盖板；所述第一盖板和所述第二盖板的外表面均设置有所述滑槽，两个所述滑槽在所述控制板上的垂直投影重合；所述主手控制夹包括与两个所述滑槽一一对应设置的两个离合开关；

两个所述离合开关中的第二磁铁面向所述控制板一侧的极性不同；所述第二磁感应单元包括双输出通道的开关型霍尔传感器，所述开关型霍尔传感器中的两个霍尔元件分别用于感应两个所述第二磁铁的位置。

8.根据权利要求5所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，在所述控制板上，所述第一磁感应单元、所述第二磁感应单元和所述电荷量处理电路沿所述立柱的底部到顶部依次排布。

9.根据权利要求5所述的手术机器人用主手控制夹，其特征在于，所述控制板上还设置有电气接口，所述第一磁感应单元、所述第二磁感应单元和所述电荷量处理电路均通过所述控制板上的金属走线连接所述电气接口。

10.一种手术机器人，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的手术机器人用主手控制夹。