一种传动结构及手术操作装置的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种传动结构及手术操作装置。

背景技术：

微创手术使用的手术器械的执行部伸入患者身体内进行手术操作，要确保微创手术的顺利进行，除了微创手术器械的伸入人体端的执行部控制精确，还要保证长时间进行手术操作的手术人员的舒适感，以减少在手术操作中因不适感造成的操作误差。

目前，手术装置的执行部和用于支撑所述执行部的支撑部之间是刚性连接，例如中国专利文献CN105361924A，公开了一种手动控制万向手术钳，其钳杆部分相当于执行部，用于手部握持的手柄相当于支撑部；还如美国专利文献US9629689B2，公开了用于远程访问工具的连接设备，执行部相当于伸入人体内的钳杆，支撑部相当于挂在手腕处的支架。执行部和支撑部之间刚性连接，支撑部的运动会带动执行部的运动，这会使执行部和支撑部之间的运动角度是一一对应的，也就是说执行部运动角度为50°，支撑部的运动角度也为50°，当需要执行部的运动角度较大时，支撑部的运动角度也会较大，在实际的手术操作中，支撑部的运动角度大会使操作人员的手部或手腕的动作幅度大，甚至造成手部或手腕的扭曲角度大，给操作人员造成较大的不适感。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中手术装置的执行部和支撑部之间为刚性连接，在手术操作过程中造成手部或手腕的扭曲角度大，给操作人员造成不适感的问题，从而提供一种操作过程中手部或手腕的扭曲角度小，不会给操作人员造成不适感的传动结构及手术操作装置。

为解决上述问题，本实用新型的一种用于手术操作装置的传动结构，采用万向结构，所述万向结构一端连接于所述手术操作装置的握持部，另一端连接于所述手术操作装置的执行部，所述握持部通过所述万向结构能够带动所述执行部相对所述握持部万向转动。

所述万向结构包括第一虎克铰结构，所述第一虎克铰结构包括：第一铰接件，通过第一铰接轴与所述握持部铰接；第二铰接件，与所述执行部连接地设于所述第一铰接件内，并通过第二铰接轴与所述第一铰接件铰接；所述第一铰接轴与所述第二铰接轴垂直设置。

所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线垂直相交。

所述第一铰接件为环体，所述第二铰接件为球体。

所述第一铰接轴和所述第二铰接轴分别设置有两个。

所述万向结构还包括第二虎克铰结构，所述第二虎克铰结构一端固定连接所述第一虎克铰结构，另一端与所述执行部连接；所述第二虎克铰结构包括：第三铰接件，设于所述第二铰接件的远离所述第一铰接件的一端内，且通过第三铰接轴与所述第二铰接件铰接；第四铰接件，与所述执行部固接地设于所述第三铰接件内，并通过第四铰接轴与所述第三铰接件铰接；所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线垂直设置。

所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线垂直相交。

所述第三铰接件和所述第四铰接件分别为环体。

所述第二铰接件与所述第三铰接件铰接的一端为球体。

所述第三铰接轴和所述第四铰接轴分别设置有两个。

还包括转轮，一端与所述万向结构固定连接，另一端可绕所述转轮轴线转动地与所述握持部连接，所述转轮绕所述转轮的轴线转动可带动所述执行部相对所述握持部转动。

所述转轮的轴线与所述执行部的轴线重合。

所述第一虎克铰结构设于所述转轮内，且所述第一铰接件通过所述第一铰接轴铰接于所述转轮上。

所述执行部包括：钳头；杆件，一端与所述万向结构固定连接，另一端适于伸入人体内；柔性关节，一端与钳头连接，另一端与所述杆件的伸入人体内的一端连接，用于带动所述钳头的转动；所述传动结构还包括控制结构，所述控制结构包括控制所述柔性关节运动的关节控制结构，及与所述握持部配合控制所述钳头开合的钳头控制结构。

所述关节控制结构包括控制线，所述控制线一端与所述万向结构连接，另一端与所述柔性关节连接并适于控制所述柔性关节转动。

所述控制线与所述万向结构连接的一端为与所述第二铰接件连接。

所述控制线具有多条，所述控制线的一端分散地设置于所述第二铰接件靠近所述第三铰接件一端的周向上。

所述第二铰接件上设有用于固定所述控制线的固线结构，所述固线结构包括：固线本体；凸块，具有多个，与多条所述控制线分别对应地设于所述固线本体上，每个所述凸块适于与对应的所述控制线进行固定。

每个所述凸块上设有供所述控制线穿过并固定的固线孔。

还包括将多条所述控制线平滑导入到所述固线结构的导线结构。

所述导线结构包括：导线座，平行于所述导线座的延伸方向的截面为梯形，所述导线座上设有可引导控制线的并与多条所述控制线分别对应设置的导线槽；罩壳，套设在所述导线座外，适于防止所述控制线从所述导线槽中脱出。

所述导线槽的靠近所述固线结构的一端与所述导线座的中心和所述固线结构的中心的连线平行。

本实用新型的一种手术操作装置，包括上述所述的传动结构，所述握持部及所述执行部。

所述手术操作装置为微创手术钳。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型的传动结构，用于手术操作装置，其采用万向结构，所述万向结构一端连接于所述手术操作装置的握持部，另一端连接于所述手术操作装置的执行部，所述握持部通过所述万向结构能够带动所述执行部相对所述握持部万向转动。所述握持部和所述执行部之间通过万向结构可转动的连接，握持部运动时带动万向结构运动，万向结构运动进而带动执行部运动，万向结构对握持部的运动进行了分离，握持部运动不会直接带动执行部的运动，使得执行部运动达到需要的位置时，万向结构的扭曲分离了一部分握持所述握持部的手腕的扭曲，可以防止操作人员的手部或手腕的扭曲较大，减少给操作人员造成的不适感，同时操作也更加灵活，使用更加方便。

2.本实用新型的传动结构，所述万向结构包括第一虎克铰结构，第一虎克铰结构的两端分别与所述握持部和所述执行部连接，所述第一虎克铰结构将握持部的运动进行了运动分离，第一虎克铰结构的扭曲分离了一部分握持所述握持部的手腕的扭曲，如执行部运动50°的角度时，相应的第一虎克铰结构也要相应运动50°的角度，由于所述第一虎克铰结构可以万向转动，因此，与所述第一虎克铰结构连接的所述握持部的转动角度可以是任意的角度，所述握持部的转动是很灵活的，因此，可以防止操作人员的手部或手腕的扭曲较大，减少给操作人员造成的不适感，同时操作更加灵活。

3.本实用新型的手术操作装置传动结构中，万向结构包括第一虎克铰结构和第二虎克铰结构，设置有两个虎克铰结构一是可以更好的实现运动分离，使握持部的运动更加的灵活，使得手部或手腕部的舒适性更好；二是，可以使得所述握持部的运动方向与所述执行部的运动方向一致，进而方便操作人员的操作；三是第二虎克铰结构还有通过释放或拉紧控制线实现控制柔性关节转动的作用，因此，万向结构仅通过第一虎克铰结构和第二虎克铰结构即可实现握持部的运动分离，和握持部对柔性关节的转动控制，即操作人员可一只手完成所有的手术操作，因此，本实用新型的传动结构使用更加简单和方便。

4.本实用新型的传动结构中，所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线垂直相交，方便操作人员理解出握持部的转动方向对执行部的转动方向的影响，使操作更加简单。

5.本实用新型的传动结构中，转轮的一端与所述万向结构固定连接，另一端可绕所述转轮轴线转动地与所述握持部连接，所述转轮绕所述转轮的轴线转动可带动所述万向结构相对所述握持部转动。转轮的外径大于第一铰接件的外径，方便操作人员实现执行部相对于握持部的转动，避免操作人员在需要实现执行部的转动时需要大幅度的转动所述握持部，使手部或手腕的扭曲较大而造成较大的不适感。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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方式，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为本实用新型的第一种实施方式中立体图的结构示意图；

图2为图1中分解的结构示意图；

图3为本实用新型中所述万向结构的立体分解结构示意图；

图4为本实用新型中所述导线座的立体分解结构示意图；

附图标记说明：

1-万向结构；2-握持部；3-执行部；31-杆件；32-钳头；33-柔性关节；4-第一虎克铰结构；41-第一铰接件；411-第一铰接孔；42-第二铰接件；422-凸块；4221-固线孔；423-固线本体；424-第二铰接孔；5-第二虎克铰结构；51-第三铰接件；511-第三铰接孔；52-第四铰接件；521-第四铰接孔；6-转轮；8-导线结构；81-导线座；811-导线槽；82-罩壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施方式的传动结构，用于手术操作装置中，其采用了万向结构1，所述万向结构1一端连接于所述手术操作装置的握持部2，另一端连接于所述手术操作装置的执行部3，所述握持部2通过所述万向结构1能够带动所述执行部3相对所述握持部2万向转动。

所述握持部2和所述执行部3之间通过万向结构1可万向转动的连接，握持部2运动时带动万向结构1运动，万向结构1运动进而带动执行部3运动，万向结构1对握持部2的运动进行了分离，握持部2运动不会直接带动执行部3的运动，使得执行部3运动达到需要的位置时，万向结构1做了与执行部3相应了运动，万向结构1是可以万向转动的，因此，在确保万向结构1做了相应的运动时与万向结构1连接的握持部2的转动角度是可以任意的，所述握持部2转动非常的灵活，万向结构1的扭曲分离了一部分握持所述握持部2的手腕的扭曲，可以防止操作人员的手部或手腕的扭曲较大，减少给操作人员造成的不适感，同时操作也更加灵活，使用更加方便。

本实施方式中的万向结构1包第一虎克铰结构4。

所述第一虎克铰结构4包括第一铰接件41和第二铰接件42。所述第一铰接件41上设有第一铰接孔411，所述第一铰接孔411内设有轴线与所述第一铰接轴的轴线重合的第一轴承，所述第一铰接轴通过所述第一轴承设置在所述第一铰接件41上，第一铰接件41通过第一铰接轴与所述握持部2铰接。第二铰接件42与所述执行部3连接地设于所述第一铰接件41内，所述第二铰接件42上设有第二铰接孔424，所述第二铰接孔424内设有轴线与所述第二铰接轴的轴线重合的第二轴承，所述第二铰接轴通过所述第二轴承设置在所述第二铰接件42上，第二铰接件42通过第二铰接轴与所述第一铰接件41铰接。在本实施方式中，所述第一铰接件41为环体，所述第二铰接件42为球体，且所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线垂直相交。所述第一铰接轴和所述第二铰接轴分别设置有两个。

所述第一虎克铰结构4将握持部2的运动进行了运动分离，第一虎克铰结构4的扭曲分离了一部分握持所述握持部的手腕的扭曲，如执行部3运动50°的角度时，相应的第一虎克铰结构4也要相应运动50°的角度，由于所述第一虎克铰结构4可以万向转动，因此，与所述第一虎克铰结构4连接的所述握持部2的转动角度可以是任意的角度，所述握持部2的转动是很灵活的，因此，可以防止操作人员的手部或手腕的扭曲较大，减少给操作人员造成的不适感，同时操作更加灵活。

作为上述实施方式的变形，本实施方式的第一铰接件41也可以为球体，但是第一铰接件41为球体时，所述握持部2上要提供第一铰接件41转动的空间较大，因此，握持部2的体积也会相应的增大，握持部2体积增大会造成手握持不方便，且在手术过程中，手术操作的空间为人体实施手术的部位处，握持部2体积大也会占用有限的操作空间。

作为上述实施方式的变形，所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线相交即可，只是所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线的仅是相交，不方便操作人员理解出握持部2的转动方向对执行部3的转动方向的影响，使操作变得复杂。

作为上述实施方式的变形，所述第一铰接轴可以设置有一个，当然，并不局限于此，第二铰接轴也可以设置有一个，只是第一铰接轴和/或第二铰接轴设置有一个时，在力的传递过程中会出现应力集中，影响第一铰接轴和第二铰接轴的使用寿命。

在上述实施方式的基础上，本实施方式的所述万向结构1还包括第二虎克铰结构5，所述第二虎克铰结构5设置在所述第一虎克铰结构4和所述执行部3之间，且与所述第一虎克铰结构4固定连接。

所述第二虎克铰结构5包括第三铰接件51和第四铰接件52。第三铰接件51设于所述第二铰接件42的远离所述第一铰接件41的一端内，所述第三铰接件51上设有第三铰接孔511，所述第三铰接孔511内设有轴线与所述第三铰接孔511轴线重合的第三轴承，所述第三铰接轴通过所述第三轴承设置在所述第三铰接件51上，所述第三铰接件51通过第三铰接轴与所述第二铰接件42铰接；第四铰接件52与所述执行部3固接地设于所述第三铰接件51内，所述第四铰接件52上设有第四铰接孔521，所述第四铰接孔521内设有轴线与所述第四铰接孔521的轴线重合的第四轴承，所述第四铰接轴通过所述第四轴承设置在所述第四铰接件52上，所述第四铰接件52通过第四铰接轴与所述第三铰接件51铰接。所述第三铰接件51和所述第四铰接件52分别为环体，所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线垂直相交，且所述第三铰接轴和所述第四铰接轴分别设置有两个。

在本实施方式中，所述第二铰接件42与所述第一铰接件41铰接的一端和与所述三铰接件铰接的另一端都为球体，且所述第二铰接件42与所述三铰接件铰接的一端的外径大于所述第二铰接件42与所述一铰接件铰接的一端的外径。

所述第二虎克铰结构5在所述第一虎克铰结构4的基础上将握持部2的运动进行了进一步的运动分离，第二虎克铰结构5的扭曲分离了一部分第一虎克铰结构4的扭曲，因此，更好的防止操作人员在操作过程中的手部或手腕的扭曲较大，减少给操作人员造成的不适感，同时操作更加灵活。同时，可以使得所述握持部2的运动方向与所述执行部3的运动方向一致，进而方便操作人员的操作

作为上述实施方式的变形，所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线也可以为仅相交，只是不方便操作人员理解出第一虎克铰结构4的转动方向对执行部3的转动方向的影响，使操作变得复杂。

作为上述实施方式的变形，所述第三铰接轴可以设置有一个。当然，并不局限于此，第四铰接轴也可设置有一个，只是设置有一个时，在力的传递过程中会出现应力集中，影响第三铰接轴和第四铰接轴的使用寿命。

在上述实施方式的基础上，本实施方式中的传动结构还包括转轮6，所述转轮6的一端与所述万向结构1固定连接，另一端可绕所述转轮6轴线转动地与所述握持部2连接，所述转轮6绕所述转轮6的轴线转动可带动所述万向结构1相对所述握持部2转动。所述第一虎克铰结构4设于所述转轮6内，且所述第一铰接件41通过所述第一铰接轴铰接于所述转轮6上。为了使转轮6的转动速度与所述执行部3的转动速度一致，所述转轮6的轴线与所述执行部3的轴线重合。

在另一实施方式中，所述执行部3包括钳头32、杆件31和柔性关节33。杆件31的一端与所述万向结构1固定连接，杆件31的远离所述万向结构1的另一端适于伸入人体内；柔性关节33的一端与钳头32连接，另一端与所述杆件31的伸入人体内的一端连接，用于带动所述钳头32的转动。所述传动结构还包括控制结构，所述控制结构包括控制所述柔性关节33运动的关节控制结构，及与握持部2配合控制所述钳头32开合的钳头控制结构。控制所述钳头32开合的钳头控制结构属于通常的技术，本实施方式中不再赘述。本实施方式中的关节控制结构包括控制线，所述控制线一端与所述万向结构1连接，另一端与所述柔性关节33连接并适于控制所述柔性关节33转动。

在本实施方式中，所述控制线与所述万向结构1连接的一端为与所述第二铰接件42的连接。所述控制线具有多条，所述控制线的一端分散地设置于所述第二铰接件42靠近所述第三铰接件51一端的周向上。本实施方式中，控制线设置有四条，当然，并不局限于此，控制线还可以设置为3条，5条、6条、7条，只要保证控制线均匀分散设置即可。

所述第二铰接件42上设有用于固定所述控制线的固线结构，所述固线结构包括固线本体423和凸块422。凸块422具有多个，与多条所述控制线分别对应地设于所述固线本体423上，每个所述凸块422适于与对应的所述控制线进行固定。每个所述凸块422上设有供所述控制线穿过并固定的固线孔4221。

为了将多条所述控制线平滑导入到所述固线结构，本实施方式中的万向结构1还包括导线结构8。所述导线结构8包括导线座81和罩壳82。

导线座81平行于所述导线座81的延伸方向的截面为梯形，所述导线座81上设有可引导控制线的并与多条所述控制线分别对应设置的导线槽811；所述导线槽811的靠近所述固线结构的一端与所述导线座81的中心和所述固线结构的中心的连线平行。

罩壳82套设在所述导线座81外，适于防止所述控制线从所述导线槽811中脱出。

本实施方式的第二虎克铰结构5通过释放或拉紧控制线实现控制柔性关节33转动的作用，因此，万向结构1仅通过第一虎克铰结构4和第二虎克铰结构5即可实现握持部2的运动分离，和握持部2对柔性关节33的转动控制，即操作人员可一只手完成所有的手术操作，因此，本实用新型的传动结构使用的更加简单和方便。

在本实施方式中的一种手术操作装置，包括上述所述的传动结构，所述握持部2及所述执行部3。且所述手术操作装置为微创手术钳。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。