CN220237010U - 一种柔性器械输送装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性器械输送装置,包括:壳体,柔性器械穿过壳体;输送执行机构,用于夹紧柔性器械,并沿柔性器械的延伸方向输送柔性器械;旋转执行机构,用于夹紧柔性器械,并绕柔性器械的轴线方向转动柔性器械,且输送执行机构和旋转执行机构沿柔性器械的延伸方向布置;调节机构,用于调节输送执行机构和旋转执行机构的夹紧力,且输送执行机构和/或旋转执行机构弹性夹紧柔性器械。通过设置调节输送执行机构和旋转执行机构对柔性器械的夹紧力,并实现输送执行机构和/或旋转执行机构弹性夹紧柔性器械,即实现了柔性夹紧柔性器械,避免了夹紧力过大或夹紧力过小而导致的卡滞或输送力不足的问题,从而保证了软式内镜顺利移送和旋转。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种柔性器械输送装置。
背景技术
消化道、呼吸道、尿道等自然腔道是人类常见疾病易发部位,由于病灶处于人体自然腔道内部,因此需要通过软式内镜进行检查和治疗。
机器人辅助软式内镜介入技术使得操作者可以通过控制手柄来操作软式内镜,大幅降低操作者手工操作的劳动强度,降低手术操作过程中对操作者的技能和经验的依赖,减少对操作者的辐射,从而提高手术效率和安全性。
软式内镜精准、连续、稳定输送是在复杂的自然腔道环境中完成病变筛查、活检、剥离组织等任务的重要前提。此外,软式内镜及手术器械在输送的过程中往往伴随着旋转运动,以便于快速对自然腔道各处的疾病进行观察和定位,提高手术效率。另外,在开展下消化道内镜介入诊疗术时,软式内镜输送和旋转复合运动可以快速、安全地捋顺肠道,便于软式内镜介入更深的结肠甚至是小肠部位进行诊疗。
基于上述内容,软式内镜在使用过程中,对软式内镜的夹紧力需要调整,但是,夹紧力过大会导致软式内镜卡滞,而夹紧力过小则会导致输送力不足,而无法顺利操作软式内镜,因此,夹紧力过大或夹紧力过小都会影响软式内镜的顺利移送和旋转。
因此,如何提供一种柔性器械输送装置,以保证软式内镜顺利移送和旋转,是本领技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种柔性器械输送装置,以保证软式内镜顺利移送和旋转。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
一种柔性器械输送装置,其包括:
壳体,柔性器械穿过所述壳体;
位于所述壳体内的输送执行机构,所述输送执行机构用于夹紧所述柔性器械,并沿所述柔性器械的延伸方向输送所述柔性器械;
位于所述壳体内的旋转执行机构,所述旋转执行机构用于夹紧所述柔性器械,并绕所述柔性器械的轴线方向驱动所述柔性器械转动,且所述输送执行机构和所述旋转执行机构沿所述柔性器械的延伸方向布置;
调节机构,所述调节机构用于调节所述输送执行机构和所述旋转执行机构的夹紧力,且所述输送执行机构和/或所述旋转执行机构弹性夹紧所述柔性器械。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述输送执行机构包括:
第一主动齿轮和第一被动齿轮,所述第一主动齿轮和所述第一被动齿轮啮合传动;
第一主动全向轮,所述第一主动齿轮和第一被动齿轮分别连接一组所述第一主动全向轮;
第一从动全向轮,所述第一主动全向轮和所述第一从动全向轮沿所述柔性器械的周向布置,并夹紧所述柔性器械,所述第一主动全向轮驱动所述柔性器械沿所柔性器械的延伸方向移动;
第一对接件,所述第一对接件用于将动力传递至所述第一主动齿轮。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述旋转执行机构包括:
第二主动齿轮和第二被动齿轮,所述第二主动齿轮和所述第二被动齿轮啮合传动;
第二主动全向轮,所述第二被动齿轮与所述第二主动全向轮同轴连接;
第二从动全向轮,所述第二主动全向轮和所述第二从动全向轮沿所述柔性器械的周向布置,并夹紧所述柔性器械,所述第二主动全向轮驱动所述柔性器械绕所述柔性器械的轴线转动;
第二对接件,所述第二对接件用于将动力传递至所述第二主动齿轮。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述调节机构包括:
夹紧执行机构,所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮均可转动的安装于所述夹紧执行机构上,并且所述夹紧执行机构能够同步带动所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮移动,调节所述第一从动全向轮与所述第一主动全向轮之间距离以及调节所述第二从动全向轮与所述第二主动全向轮之间距离;
夹紧驱动机构,所述夹紧驱动机构用于与所述夹紧执行机构相抵,并为所述夹紧执行机构带动所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮的移动提供动力。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述夹紧执行机构包括:
外部支架,所述外部支架与所述壳体可移动的连接,且所述外部支架可朝向所述柔性器械的方向移动;
第一被动轮支架,所述第一从动全向轮可转动的安装于所述第一被动轮支架上,所述第一被动轮支架与所述外部支架可移动连接;
第二被动轮支架,所述第二从动全向轮可转动的安装于所述第二被动轮支架上,所述第二被动轮支架与所述外部支架可移动连接,并且所述第二被动轮支架和所述第一被动轮支架分别通过弹性件与所述外部支架连接;
拉簧,所述外部支架与所述壳体之间连接有所述拉簧,所述拉簧用于复位所述外部支架。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架分别通过腰型孔与所述外部支架连接,并且所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架分别沿所述腰型孔移动;
所述腰型孔朝向所述柔性器械方向延伸。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架均为U型卡板,且所述U型卡板上开设有安装孔;
所述第一被动轮支架的安装孔的轴线垂直于所述柔性器械的延伸方向,所述第二被动轮支架的安装孔的轴线平行于所述柔性器械的延伸方向。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,所述夹紧驱动机构包括:
压紧块,所述压紧块用于与所述外部支架相抵,驱动所述外部支架相对于所述壳体移动;
丝杠组件,所述丝杠组件的螺母可沿丝杠直线移动,所述螺母与所述压紧块固定连接,且所述丝杠的轴线方向为所述外部支架的移动方向;
驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述丝杠组件的丝杠转动。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,还包括:检测扭矩传动机构,所述检测扭矩传动机构用于检测所述柔性器械的移动距离和转动角度。
优选的,上述的柔性器械输送装置中,还包括:
润滑机构,所述润滑机构用于对所述柔性器械进行润滑;
清洁机构,所述清洁机构用于对所述柔性器械进行清洁。
本实用新型公开了一种柔性器械输送装置,通过设置调节输送执行机构和旋转执行机构对柔性器械的夹紧力,并实现输送执行机构和/或旋转执行机构弹性夹紧柔性器械,即实现了柔性夹紧柔性器械,避免了夹紧力过大或夹紧力过小而导致的卡滞或输送力不足的问题,从而保证了软式内镜顺利移送和旋转。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例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为本实用新型实施例中公开的柔性器械输送装置的结构示意图;
图2为本实用新型实施例中公开的柔性器械输送装置的另一方向结构示意图;
图3为本实用新型实施例中公开的柔性器械输送装置的驱动机构的结构示意图;
图4为本实用新型实施例中公开的柔性器械输送装置的驱动机构的内部结构示意图;
图5为本实用新型实施例中公开的第一输送驱动组件的结构示意图;
图6为本实用新型实施例中公开的第二输送驱动组件的结构示意图;
图7为本实用新型实施例中公开的夹紧驱动组件的结构示意图;
图8为本实用新型实施例中公开的夹紧驱动组件的拆解图;
图9为本实用新型实施例中公开的夹紧驱动组件的另一种结构示意图;
图10为本实用新型实施例中公开的对接组件的装配图;
图11为本实用新型实施例中公开的对接组件的另一装配图;
图12为本实用新型实施例中公开的对接组件的侧视图;
图13为图12中A-A方向剖视图;
图14为本实用新型实施例中公开的检测对接轴系的装配侧视图;
图15为本实用新型实施例中公开的执行机构的结构示意图;
图16为本实用新型实施例中公开的执行机构的壳体打开状态的主视图;
图17为本实用新型实施例中公开的执行机构的内部的结构示意图;
图18为本实用新型实施例中公开的输送执行机构的结构示意图;
图19为本实用新型实施例中公开的第一主动全向轮的结构示意图;
图20为本实用新型实施例中公开的第一主动全向轮的拆分图;
图21为本实用新型实施例中公开的第一主动全向轮的另一结构示意图;
图22为本实用新型实施例中公开的旋转执行机构的结构示意图;
图23为本实用新型实施例中公开的夹紧执行机构的结构示意图;
图24为本实用新型实施例中公开的夹紧执行机构与压紧块接触的俯视图;
图25为本实用新型实施例中公开的检测扭矩传动机构的结构示意图;
图26为本实用新型实施例中公开的快接头组件的结构示意图;
图27为本实用新型实施例中公开的执行机构和驱动机构装配过程图;
图28为本实用新型实施例中公开的清洁机构的结构示意图;
图29为本实用新型实施例中公开的润滑机构的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种柔性器械输送装置,以提高软式内镜输送过程中的稳定性。
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做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。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本实用新型实施例中公开了一种柔性器械输送装置,以针对柔性器械执行可靠的移动运动、旋转运动和移动旋转等输送运动,满足临床对柔性器械输送的需求。
需要说明的是,本文中的柔性器械包括但不限于为软式内镜。
图1和图2所示的该柔性器械输送装置包括执行机构300和驱动机构400,其中,柔性器械100穿过执行机构300,润滑机构200套设于柔性器械100外侧。执行机构300与驱动机构400连接。
一些实施例中,驱动机构400安装在机械臂末端,与机械臂末端通过六维力传感器连接。
驱动机构400为执行机构300提供驱动力,以通过执行机构300实现柔性器械100的输送和旋转操作。在执行机构300夹紧柔性器械100后,可带动执行机构300独立执行移动运动、旋转运动,以及移动与旋转复合运动。
需要说明的是:“移动运动”是指沿柔性器械100的本体延伸方向的移送,“旋转运动”是指绕柔性器械100的本体的轴线方向转动。
结合图3和图4所示,本实用新型中的驱动机构400包括:壳体组件401、安装槽402、连接组件403、对接组件404、夹紧驱动组件405、输送驱动组件407、旋转驱动组件408、主体框架409、射频识别模块4061和位置传感器4062。
其中,壳体组件401包括外壳4011和上盖板4012,外壳4011为L型结构,外壳4011与上盖板4012可拆卸连接,并在内部形成L型容置空间。上述的夹紧驱动组件405、输送驱动组件407、旋转驱动组件408和主体框架409均安装L型容置空间内。
图3中,连接组件403包括:竖直导轨4031、快接件4032和导向柱4033。其中,快接件4032和导向柱4033凸出于上盖板4012,快接件4032为两个,两个快接件4032与导向柱4033在上盖板4012上呈三角形布置;竖直导轨4031垂直于上盖板4012布置。
连接组件403用于连接驱动机构400和执行机构300。本实用新型中的连接组件403包括但不限于上述结构,只要能实现执行机构300与连接组件403连接的方式均在保护范围内。
一些实施例中,快接件4032为固定卡接片,并且具有卡接通孔。
结合图26所示,本实用新型中的执行机构300上具有快接头组件3014。其中,快接头组件3014包括:施力部30141、活动卡钩30142和复位弹簧30143。
其中,快接头组件3014固定在执行机构300上,活动卡钩30142外露于执行机构300,并能够勾设于快接件4032的卡接通孔内。施力部30141外露于执行机构300。
参见图27所示,执行机构300与驱动机构400插装对接过程中,在竖直导轨4031和导向柱4033对执行机构300的连接导向后,活动卡钩30142可压抵固定快接件4032,并且活动卡钩30142沿第一方向向执行机构300的内侧移动,复位弹簧30143受压变形;随着活动卡钩30142的勾部逐渐与快接件4032的卡接通孔对中,在复位弹簧30143的作用下,活动卡钩30142的勾部可沿第一方向向执行机构300的外侧移动,并与活动卡钩30142的卡接通孔扣合,由此,实现执行机构300与驱动机构400的快速连接。
一些实施例中,第一方向为柔性器械100的延伸方向;柔性器械100为圆管时,柔性器械100的延伸方向为柔性器械100的轴线方向。
在执行机构300与驱动机构400连接过程中,上述的竖直导轨4031对执行机构300由上方向下插接的过程进行导向,以保证快接件4032和快接头组件3014的快速定位。
本实用新型中的快接件4032和快接头组件3014形成执行机构300与驱动机构400的快速连接装置,本方案中的快速连接装置包括但不限于上述结构。
拆卸执行机构300过程中,操作者压动上述的施力部30141,推动活动卡钩30142沿第一方向向执行机构300的内部移动,至活动卡钩30142与快接件4032脱离时,实现执行机构300与驱动机构400的拆卸。
采用上述连接方式,在术中、术后均可以快速执行拆除或更换操作,既能减少手术准备时间或手术时间,还可以有效避免交叉污染。
以下对驱动机构400为执行机构300提供驱动力的过程进行详细说明。
继续参见图4,其中,主体框架409包括:L型主板4091和连接柱4092。
连接柱4092一端与L型主板4091的水平板固定连接,连接柱4092的另一端与上盖板4012固定连接,L型主板4091的水平板与上盖板4012之间具有空间,并且该空间的高度由连接柱4092的高度决定。
上述的快接件4032、导向柱4033和位置传感器4062均固定于上盖板4012上。位置传感器4062用于检测执行机构300是否安装至上盖板4012上。
结合图5所述,本实用新型中的输送驱动组件407包括:第一驱动电机4071、第一电机支架4072、第一主动同步带轮4073、第一同步带4074、第一张紧机构4075、第一支撑板4077、第一输出轴4078和第一从动同步带轮4079。
其中,第一驱动电机4071通过第一电机支架4072固定于L型主板4091的竖直板上,并且第一驱动电机4071的输出端连接有第一主动同步带轮4073;L型主板4091的水平板上连接有第一从动同步带轮4079和第一支撑板4077。
第一从动同步带轮4079安装于第一输出轴4078上,第一输出轴4078可转动的安装于第一支撑板4077,并且第一主动同步带轮4073和第一从动同步带轮4079通过第一同步带4074传动连接。
第一张紧机构4075固定于L型主板4091上,并用于调节第一同步带4074的张紧力。需要说明的是,对于第一张紧机构4075的具体结构本实用新型中不具体限定,只要能够实现调节第一同步带4074的张紧力的方式均在本实用新型的保护范围内。
一些实施例中的第一支撑板4077为Z型板,包括第一段、第二段和第三段。其中,第一段与L型主板4091的水平板平行,且固定连接;第二段连接第一段和第三段。一些实施例中,第三段与第一段平行。第一输出轴4078穿过第三段。
通过上述的输送驱动组件407可对执行机构300提供移动运动的动力。
一些实施例中,输送驱动组件407还包括第一位置传感器4076。一些实施例中,第一位置传感器4076为两个,均固定于第一支撑板4077上,并沿第一同步带4074的延伸方向布置于不同位置。
一些实施例中,上述的两个第一位置传感器4076中一者对应下文中的一组驱动对接轴系4041,另一者对应下文中的一组检测对接轴系4042,以检测执行机构300与第一对接盘40411和第二对接盘40421是否安装到位。
如图6所示,本实用新型中的旋转驱动组件408包括:第二驱动电机4081、第二电机支架4082、第二主动同步带轮4083、第二同步带4084、第二张紧机构4085、第二支撑板4087、第二输出轴4088和第二从动同步带轮4089。
本实用新型中的旋转驱动组件408的连接关系与输送驱动组件407的连接关系相同,在此不赘述,参见上文说明即可。输送驱动组件407和旋转驱动组件408分布于L型主板4091沿第一方向的两端。
旋转驱动组件408的两个第二位置传感器4086中一者对应下文中另一个驱动对接轴系4041,另一者对应下文中另一个检测对接轴系4042,以检测执行机构300是否安装到位。
本实用新型中的旋转驱动组件可对执行机构300提供旋转运动的动力。
结合图7至图8所示,本实用新型中夹紧驱动组件405包括:丝杠组件4051、第三主动同步带轮4058、第三张紧机构4053、第三电机支架4054、第三驱动电机4055、第三同步带4056、压紧块4057和第三从动同步带轮4052。
其中,丝杠组件4051包括:丝杠支架40511、限位板40512、螺母40513和丝杠40514。
第三主动同步带轮4058、第三张紧机构4053、第三电机支架4054、第三驱动电机4055、第三同步带4056和第三从动同步带轮4052为驱动丝杠组件4051的丝杠40514转动的驱动组件。
第三驱动电机4055通过第三电机支架4054固定于L型主板4091的水平板上,并且第三驱动电机4055的输出轴与第三主动同步带轮4058传动连接,第三从动同步带轮4052和丝杠40514同轴连接,实现同步转动。第三主动同步带轮4058与第三从动同步带轮4052通过第三同步带4056传动连接。
第三张紧机构4053安装于L型主板4091的竖直板上,用于调节第三同步带4056的张紧力。需要说明的是,对于第三张紧机构4053的具体结构本实用新型中不具体限定,只要能够实现调节第三同步带4056的张紧力的方式均在本实用新型的保护范围内。
丝杠支架40511为L型板,包括限位部和装配部,其中,限位部与L型主板4091的竖直板固定连接,装配部与L型主板4091的竖直板平行,丝杠40514的两个杆端转动连接于L型主板4091的竖直板及丝杠支架40511的装配部上,螺母40513与丝杠40514配合连接。
本实用新型中的螺母40513能够与丝杠支架40511的限位部限位连接,并能够将螺母40513绕丝杠40514的转动转换为沿丝杠40514的移动。螺母40513与压紧块4057固定连接,能够带动压紧块4057沿丝杠40514的轴线方向移动。
一些实施例中,在螺母40513与丝杠支架40511的限位部之间设置有限位板40512,通过限位板40512与螺母40513的贴合,以形成限制螺母40513转动的周向转动限位副。该限位板40512可以采用自润滑尼龙材料制成,一方面,螺母40513相对于丝杠40514移动时较为顺畅,避免卡滞现象,同时基于限位板40512的配置,通过调节限位板40512的厚度尺寸,丝杠组件4051可通用于不同产品设计,也即可适用于不同产品类型,具有较好的互换性。
需要说明的是,本实用新型中的限制螺母40513周向转动的限位副包括但不限于上述方式。
第三驱动电机4055驱动第三主动同步带轮4058转动,通过第三同步带4056将动力传递至第三从动同步带轮4052,进而带动丝杠40514转动,实现螺母40513在丝杠40514上移动,推动压紧块4057作直线运动。丝杠40514的轴线方向为下文中外部支架3043的移动方向。
应用至执行机构300时,夹紧驱动组件405可同时调节输送执行机构303和旋转执行机构302的夹紧力。
在其他具体实现中,夹紧驱动组件405还可以配置为连杆夹紧驱动组件,请参见图9。
如图9所示,夹紧驱动组件405可以采用直线电机或者直线舵机等沿直线输出驱动力的夹紧驱动部件40501,夹紧传动机构为连杆机构,包括依次铰接的第一连杆40502、第二连杆40503和第三连杆40504。其中,第一连杆40502与夹紧驱动部件40501的输出端固定连接,第三连杆40504连接有滑动适配副,以便第三连杆40504向执行机构300提供夹紧力。当需要进行夹紧操作时,夹紧驱动部件40501的输出端作直线运动,带动第三连杆40504向执行机构300运动,从而为执行机构300提供夹紧力。
结合图4并结合图10至图14,对输送驱动组件407为执行机构300提供移动的动力、对旋转驱动组件408为执行机构300提供旋转运动的动力、以及对夹紧驱动组件405调节执行机构300提供夹紧柔性器械100的夹紧力向外传递的过程进行说明。
本实用新型中的对接组件404包括:驱动对接轴系4041和检测对接轴系4042。
本实用新型中的对接组件404包括:驱动对接轴系4041和检测对接轴系4042。
其中,驱动对接轴系4041为两组,一组与输送驱动组件407的第一输出轴4078连接;另一组与旋转驱动组件408的第二输出轴4088连接。需要说明的是,输送驱动组件407和旋转驱动组件408的结构完全相同,为了简化结构,一些实施例中,两组驱动对接轴系4041的结构完全相同,在此简化说明,仅对与输送驱动组件407连接的驱动对接轴系4041的结构进行说明。
如图12和图13所示,驱动对接轴系4041包括:第一对接盘40411、第一弹簧40412、花键轴套40413和花键40414。
第一对接盘40411外露于驱动机构400的上盖板4012,用于与执行机构300对接连接。
花键轴套40413固定于上盖板4012位于L型容置空间的一侧,并且花键轴套40413的第一端外伸于上盖板4012,第一对接盘40411套设于花键轴套40413的第一端,第一弹簧40412相抵于第一对接盘40411和上盖板4012之间。
第一对接盘40411的第二端套设于花键40414外侧,并与花键40414配合连接。输送驱动组件407的第一输出轴4078与花键40414固定连接,从而将第一输出轴4078的动力通过花键40414经花键轴套40413输送至第一对接盘40411。执行机构300通过与第一对接盘40411连接,从而实现将动力传递至执行机构300,以驱动柔性器械100移动。
旋转驱动组件408的第二输出轴4088与另一组驱动对接轴系连接后,实现将旋转驱动组件408的旋转动力传递至执行机构300,以驱动柔性器械100旋转运动。
本实用新型中的检测对接轴系4042为两组,分别用于检测柔性器械100的移动过程中的移送长度和旋转运动过程中的转动角度。
为了简化结构,本实用新型中的两组检测对接轴系4042的结构相同,并且与驱动对接轴系4041一一对应布置。
本实用新型中仅对一组检测对接轴系4042的结构进行说明,另一组检测对接轴系4042的结构参见此说明即可。
如图13和图14所示,本实用新型中的检测对接轴系4042包括:第二对接盘40421、第二弹簧40422、磁编码器座40423、磁编码器40424、自润滑轴套40425、轴用卡簧40426、导向轴40427和磁块40428。
其中,第二对接盘40421外露于驱动机构400的上盖板4012,用于与执行机构300对接连接。
第二对接盘40421通过自润滑轴套40425贯穿上盖板4012,采用自润滑轴套40425可提高第二对接盘40421转动的顺滑性,防止出现卡滞的问题。
磁编码器座40423安装于第二对接盘40421位于L型容置空间的一端,并且磁编码器40424安装于磁编码器座40423上。一些实施例中,磁编码器40424与磁编码器座40423通过螺纹固接,磁编码器座40423与对第二对接盘40421的轴通过轴承连接且可相对旋转,磁块40428固定于对第二对接盘40421位于L型容置空间的一端的轴孔中,可实现磁编码器40424与磁块40428相对转动。
轴用卡簧40426卡接在第二对接盘40421轴上的槽中,第二弹簧40422一端与第二对接盘40421的圆盘下侧挤压,另一端与上盖板4012的上表面挤压,使得整个检测对接轴系4042在第二弹簧40422作用下向上顶起,且磁编码器座40423在导向轴40427的约束下不会随着检测对接轴系4042旋转,只会上下滑动。
执行柔性器械100的移动或旋转过程中,执行机构300带动第二对接盘40421转动,磁编码器40424可基于磁块40428的转动采集相应信号,并由此确定移送长度或转动角度。使用时,可以为医生提供不同参考信息,以便于医生做出精确判断和相应操作。
可以理解的是,相适配的磁块40428和磁编码器40424可以采用现有技术实现,故不再赘述。
对于采用磁块40428和磁编码器40424形成的检测装置还可采用其他形式的采集器件,且均在保护范围内。
参见图4,射频识别模块4061用于检测执行机构300是否安装到位,射频识别模块4061包括但不限于安装于上盖板4012上。
以上内容对驱动机构400的具体结构和工作原理进行了说明,以下内容结合图15至图28对执行机构300的结构进行说明。
如图15至图17、图23和图25所示,本实用新型中的执行机构300包括:壳体301、旋转执行机构302、输送执行机构303、夹紧执行机构304、检测扭矩传动机构305和清洁机构306。
其中,旋转执行机构302、输送执行机构303、夹紧执行机构304和检测扭矩传动机构305均位于壳体301内部。清洁机构306固定于壳体301外侧,并用于套设于柔性器械100的外表面,并且旋转执行机构302和输送执行机构303沿柔性器械100的延伸方向布置。
如图15所示,壳体301包括:第一部3011、第二部3012、侧开机构3013和快接头组件3014。
第一部3011和第二部3012铰接,并通过侧开机构3013可拆卸固定连接。需要打开壳体301时,通过侧开机构3013,释放第一部3011和第二部3012的连接,以使第二部3012能够绕铰接点相对于第一部3011转动。
结合图16所示,本实用新型中的侧开机构3013包括:固定于第一部3011的边缘的卡片30131和固定于第二部3012边缘的按压块30132。
卡片30131与按压块30132能卡接,以实现壳体301的扣合;操作者通过按压上述的按压块30132,使得按压块30132变形,而使卡片30131与按压块30132分离,从而实现壳体301的打开。
快接头组件3014安装于壳体301的外侧,并能够与驱动机构400的对接组件404快速连接,实现驱动机构400与执行机构300的固定。
结合图26所示,由于快接头组件3014的结构已经在前文介绍,在此不再赘述。
结合图18所示,本实用新型中的输送执行机构303包括:第一主动齿轮3032、第一被动齿轮3037、第一主动全向轮3031、第一从动全向轮3033、第一支架3034、第一对接件3035和联轴器3036。
其中,第一主动齿轮3032和第一被动齿轮3037啮合连接,第一主动齿轮3032和第一被动齿轮3037的轮轴垂直于柔性器械100的延伸方向。第一对接件3035用于与输送驱动组件407连接的驱动对接轴系4041的第一对接盘40411连接,以将输送驱动组件407的动力输送至输送执行机构303。
第一主动齿轮3032的轮轴与第一对接件3035通过联轴器3036连接,第一支架3034安装于执行机构300的壳体301内部,第一对接件3035与第一支架3034连接,第一主动齿轮3032的轮轴与第一支架3034连接。
第一主动齿轮3032、第一被动齿轮3037分别连接一组第一主动全向轮3031。两组第一主动全向轮3031在第一主动齿轮3032、第一被动齿轮3037的带动下同向转动,通过第一主动全向轮3031的轮缘与柔性器械100的表面之间形成摩擦力带动柔性器械100实现移动操作;也就是说,可通过改变所形成摩擦力的方向,实现柔性器械100沿其延伸方向的双向移动。
通过第一主动全向轮3031驱动柔性器械100沿柔性器械100的延伸方向移动。
第一从动全向轮3033和两组第一主动全向轮3031绕柔性器械100的周向均匀布置,在第一主动齿轮3032驱动下,带动第一被动齿轮3037转动,进而带动两组第一主动全向轮3031转动,进而带动柔性器械100移出或收回,并且在柔性器械100移动过程中,第一从动全向轮3033同步转动,以保证柔性器械100移动过程中周向受力均匀,防止柔性器械100发生偏移。
需要说明的是,本实用新型中的第一被动齿轮3037、第一主动全向轮3031和第一从动全向轮3033的数量包括但不限于上述公开的内容。
结合图19和图20所示,公开了一种全向轮的结构,该全向轮为上述第一主动全向轮3031或第一从动全向轮3033,也可为本文中其他的全向轮。
本文中以第一主动全向轮3031的结构为例进行说明,其他全向轮参见此说明即可。
第一主动全向轮3031包括同轴固定设置的第一主动向轮毂30311和第二主动向轮毂30313,并与固定轴连接,以整体绕固定轴转动。第一主动向轮毂30311和第二主动向轮毂30313可以分体式结构,也可以为一体成型结构。
第一主动向轮毂30311和第二主动向轮毂30313上均配置有多个副动向轮30312,第一主动向轮毂30311上的副动向轮30312与第二主动向轮毂30313上的副动向轮30312,沿周向交错布置;每个副动向轮30312也可沿自身轴向转动,互不干涉。
具体地,副动向轮30312为直径渐变的鼓形,以在实际使用状态下进行适应性转动。为了获得良好的传动效率,本实施方案的各副动向轮30312外表面包覆有包胶件,以提高全向轮与柔性器械100表面的摩擦系数,提高传动效率。可以理解的是,对于全向轮的副动向轮30312来说,至少其外表面采用可增加摩擦力的软质材料形成,或者采用可以增加摩擦力的表面纹路形式。
此外,在其他具体实现中,第一主动全向轮3031也可以采用其他结构形态的全向轮。例如但不限于图21所示的麦克纳姆式全向轮。
结合图22所示,旋转执行机构302包括:第二对接件3021、第二主动齿轮3022、第二被动齿轮3023、第二主动全向轮3024、过渡齿轮3025和第二从动全向轮3026。
其中,第二主动齿轮3022和第二被动齿轮3023啮合连接,并且第二主动齿轮3022和第二被动齿轮3023的轮轴平行于柔性器械100的延伸方向。每个第二被动齿轮3023的轮轴上均固定一组第二主动全向轮3024,相邻的第二被动齿轮3023之间可通过上述的过渡齿轮3025啮合连接,保证第二主动全向轮3024的转动方向相同。
第二对接件3021与旋转驱动组件408连接的驱动对接轴系4041的第一对接盘40411连接,以将旋转驱动组件408的动力输送至旋转执行机构302。
第二主动齿轮3022的轮轴与第二对接件3021传动连接,第二对接件3021与第二支架(图中未示出)连接,第二主动齿轮3022的轮轴与第二支架连接。
一些实施例中,第二被动齿轮3023为两个,且第二主动全向轮3024为两组。
两组第二主动全向轮3024在第二被动齿轮3023的带动下同向转动,通过第二主动全向轮3024的轮缘与柔性器械100的表面之间形成摩擦力带动柔性器械100实现旋转操作;也就是说,可通过改变所形成摩擦力的方向,实现柔性器械100绕其轴向转动。
通过第二主动全向轮3024驱动柔性器械100绕柔性器械100的轴线转动。
第二从动全向轮3026和两组第二主动全向轮3024绕柔性器械100的周向均匀布置,在第二主动齿轮3022驱动下,带动第二被动齿轮3023转动,进而带动两组第二主动全向轮3024转动,进而带动柔性器械100的转动,并且在柔性器械100转动过程中,第二从动全向轮3026同步转动,以保证柔性器械100移动过程中周向受力均匀,防止柔性器械100发生偏移。
需要说明的是,本实用新型中的第二被动齿轮3023、第二主动全向轮3024和第二从动全向轮3026的数量包括但不限于上述公开的内容。
结合图23和图24所示,本实用新型中的夹紧执行机构304包括:
滑块3041、滑轨3042、外部支架3043、第一被动轮支架3044、拉簧3045、弹性件3046和第二被动轮支架3047。
其中,滑块3041和外部支架3043固定于第一部3011、滑轨3042固定于外部支架3043,滑块3041可沿滑轨3042移动。第一被动轮支架3044可移动的安装于外部支架3043上,并且第一被动轮支架3044具有第一安装孔,第一安装孔的轴线方向与柔性器械100的延伸方向垂直。第一从动全向轮3033可转动的安装于第一安装孔内。
第二被动轮支架3047可移动的安装于外部支架3043上,并且第二被动轮支架3047具有第二安装孔,第二安装孔的轴线方向与柔性器械100的延伸方向平行。第二从动全向轮3026可转动的安装于第二安装孔内。
外部支架3043具有沿滑轨3042的延伸方向布置的腰型孔,第一被动轮支架3044和第二被动轮支架3047分别通过腰型孔可移动的安装于外部支架3043上。
对于滑轨3042的延伸方向在此不具体限定,只要能够调节第一从动全向轮3033和第二从动全向轮3026分别相对于柔性器械100的距离即可。
第一被动轮支架3044和第二被动轮支架3047分别通过弹性件3046连接于外部支架3043上,实现第一被动轮支架3044和第二被动轮支架3047分别与外部支架3043的弹性连接,避免第一从动全向轮3033和第二从动全向轮3026分别与柔性器械100卡死。
外部支架3043与第一部3011之间连接有沿滑轨3042的延伸方向伸缩的拉簧3045,以实现外部支架3043相对于第一部3011移动后,在拉簧3045的回复力作用下,外部支架3043能够自动复位。
一些实施例中,拉簧3045为四个,并连接于外部支架3043的四个顶角处。
本实用新型中外部支架3043与夹紧驱动组件405的压紧块4057相抵,通过夹紧驱动组件405驱动外部支架3043相对于第一部3011移动。
结合图25所示,本实用新型中的检测扭矩传动机构305包括:扭矩弹簧管3051、扭矩输出轴3052和第三对接件3053。
其中,扭矩弹簧管3051的一端穿过第二被动轮支架30404的第二安装孔并与第二从动全向轮3026的轮轴固定连接,另一端与扭矩输出轴3052固定连接,扭矩输出轴3052与第三对接件3053固定连接,而第三对接件3053用于与检测对接轴系4042中检测转动角度的检测对接轴系4042的第二对接盘40421固定连接。
第二从动全向轮3026转动过程中,会带动扭矩弹簧管3051转动,进而将第二从动全向轮3026的转动传递至检测对接轴系4042,通过检测第二从动全向轮3026的转动角度,实现柔性器械100转动角度的检测。
需要说明的是,检测扭矩传动机构305为两组,另一组连接于第一被动轮支架3044,并穿过第一安装孔与第一从动全向轮3033固定连接,并且该组的对接件与检测对接轴系4042中检测移送长度的检测对接轴系4042的第二对接盘40421固定连接,通过第一从动全向轮3033转动角度的检测,实现柔性器械100移送长度的检测。
对于检测扭矩传动机构305检测转动角度和移送长度的具体计算方式在此不限定,参照现有已知方案即可。本文中的移送长度即为柔性器械100移动过程中的移动距离。
参见图28所示,本实用新型中的清洁机构306包括清洁支架3061和设置在清洁支架3061上的两个清洁海绵3062。清洁机构306安装于用于柔性器械100的壳体外侧,并且位于靠近润滑机构200润滑的位置。
结合图15,清洁支架3061可拆卸地设置在第一部3011,柔性器械100输送过程中,柔性器械100在两个清洁海绵3062之间穿过,通过表面接触实现清洁。在具体实现中,清洁支架3061可以采用两个部分扣合形成,并形成可安装清洁海绵3062的容纳腔,并可根据需要更换清洁海绵3062。在其他具体实现中,清洁海绵3062也可以配置为一个,或其他配置方式。
参见图29所示,本实用新型中的润滑机构200包括润滑驱动机构和润滑执行机构。
其中,润滑执行机构包覆于柔性器械100的外表面。
润滑驱动机构包括:驱动电缸202、电缸支架201、润滑油管203和连接软管204。其中,润滑油管203为耗材,可在术前术中根据使用量随时更换;驱动电缸202通过电缸支架201固定到驱动机构400的安装槽402上,驱动电缸202直接推动润滑油管203的活塞,挤出润滑油到连接软管204中,润滑油通过润滑驱动机构进入到润滑执行机构,从而实现柔性器械100的表面润滑。
需要说明的是,本文中柔性器械100的旋转可通过柔性器械输送装置之外的其他部件,例如操作手柄等来实现,即在柔性器械输送装置中去掉了驱动柔性器械100旋转的旋转轮,从而消除了旋转轮带来的阻力问题,避免了输送柔性器械100过程中需要克服旋转轮带来的阻力,而在柔性器械100旋转过程中需要克服输送轮带来的阻力,从而解决了输送和旋转过程中效果都比较差的问题。
如本实用新型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。由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种柔性器械输送装置,其特征在于,包括:
壳体,柔性器械穿过所述壳体;
位于所述壳体内的输送执行机构,所述输送执行机构用于夹紧所述柔性器械,并沿所述柔性器械的延伸方向输送所述柔性器械;
位于所述壳体内的旋转执行机构,所述旋转执行机构用于夹紧所述柔性器械,并绕所述柔性器械的轴线方向驱动所述柔性器械转动,且所述输送执行机构和所述旋转执行机构沿所述柔性器械的延伸方向布置;
调节机构,所述调节机构用于调节所述输送执行机构和所述旋转执行机构的夹紧力,且所述输送执行机构和/或所述旋转执行机构弹性夹紧所述柔性器械。
2.根据权利要求1所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述输送执行机构包括:
第一主动齿轮和第一被动齿轮,所述第一主动齿轮和所述第一被动齿轮啮合传动;
第一主动全向轮,所述第一主动齿轮和第一被动齿轮分别连接一组所述第一主动全向轮;
第一从动全向轮,所述第一主动全向轮和所述第一从动全向轮沿所述柔性器械的周向布置,并夹紧所述柔性器械,所述第一主动全向轮驱动所述柔性器械沿所述柔性器械的延伸方向移动;
第一对接件,所述第一对接件用于将动力传递至所述第一主动齿轮。
3.根据权利要求2所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述旋转执行机构包括:
第二主动齿轮和第二被动齿轮,所述第二主动齿轮和所述第二被动齿轮啮合传动;
第二主动全向轮,所述第二被动齿轮与所述第二主动全向轮同轴连接;
第二从动全向轮,所述第二主动全向轮和所述第二从动全向轮沿所述柔性器械的周向布置,并夹紧所述柔性器械,所述第二主动全向轮驱动所述柔性器械绕所述柔性器械的轴线转动;
第二对接件,所述第二对接件用于将动力传递至所述第二主动齿轮。
4.根据权利要求3所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述调节机构包括:
夹紧执行机构,所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮均可转动的安装于所述夹紧执行机构上,并且所述夹紧执行机构能够同步带动所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮移动,调节所述第一从动全向轮与所述第一主动全向轮之间距离以及调节所述第二从动全向轮与所述第二主动全向轮之间距离;
夹紧驱动机构,所述夹紧驱动机构用于与所述夹紧执行机构相抵,并为所述夹紧执行机构带动所述第一从动全向轮和所述第二从动全向轮的移动提供动力。
5.根据权利要求4所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述夹紧执行机构包括:
外部支架,所述外部支架与所述壳体可移动的连接,且所述外部支架可朝向所述柔性器械的方向移动;
第一被动轮支架,所述第一从动全向轮可转动的安装于所述第一被动轮支架上,所述第一被动轮支架与所述外部支架可移动连接;
第二被动轮支架,所述第二从动全向轮可转动的安装于所述第二被动轮支架上,所述第二被动轮支架与所述外部支架可移动连接,并且所述第二被动轮支架和所述第一被动轮支架分别通过弹性件与所述外部支架连接;
拉簧,所述外部支架与所述壳体之间连接有所述拉簧,所述拉簧用于复位所述外部支架。
6.根据权利要求5所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架分别通过腰型孔与所述外部支架连接,并且所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架分别沿所述腰型孔移动;
所述腰型孔朝向所述柔性器械方向延伸。
7.根据权利要求5所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述第一被动轮支架和所述第二被动轮支架均为U型卡板,且所述U型卡板上开设有安装孔;
所述第一被动轮支架的安装孔的轴线垂直于所述柔性器械的延伸方向,所述第二被动轮支架的安装孔的轴线平行于所述柔性器械的延伸方向。
8.根据权利要求5所述的柔性器械输送装置,其特征在于,所述夹紧驱动机构包括:
压紧块,所述压紧块用于与所述外部支架相抵,驱动所述外部支架相对于所述壳体移动;
丝杠组件,所述丝杠组件的螺母可沿丝杠直线移动,所述螺母与所述压紧块固定连接,且所述丝杠的轴线方向为所述外部支架的移动方向;
驱动组件,所述驱动组件用于驱动所述丝杠组件的丝杠转动。
9.根据权利要求1至8任一项所述的柔性器械输送装置,其特征在于,还包括:检测扭矩传动机构,所述检测扭矩传动机构用于检测所述柔性器械的移动距离和转动角度。
10.根据权利要求1至8任一项所述的柔性器械输送装置,其特征在于,还包括:
润滑机构,所述润滑机构用于对所述柔性器械进行润滑;
清洁机构,所述清洁机构用于对所述柔性器械进行清洁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202323138323.0U CN220237010U (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种柔性器械输送装置 |
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