用于手术机器人的夹钳式手术器械的制作方法

文档序号:20722517发布日期:2020-05-12 18:24阅读:173来源:国知局
用于手术机器人的夹钳式手术器械的制作方法

本实用新型涉及手术机器人领域,特别是涉及一种用于手术机器人的夹钳式手术器械。



背景技术:

中国实用新型专利《腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械》申请号:cn201110007611.5,公开了一种夹钳式手术器械,其中,需要末端执行机构中的左指绕手指安装轴实现顺时针转动时,启动左指驱动机构上的电机,使其输出轴顺时针旋转,通过左指驱动机构上的连接件、主动带轮、同步带和被动带轮使接口离合盘转动,通过左指离合盘带动左指心轴顺时针转动,此时,左指太阳轮不转动,三个左指行星轮均与左指心轴上的左轮齿啮合,每个左指行星轮绕自身轴线逆时针旋转的同时绕左指心轴的轴线顺时针旋转,带动左指后转轮和左指前线轮顺时针旋转,左指前线轮上的前左指钢丝槽中的左指前驱动钢丝被拉紧,左指后转轮上的后左指钢丝槽中的左指后驱动钢丝被放松,从而实现左指前驱动钢丝带动左指绕手指安装轴顺时针转动。左指和右指绕手指安装轴转动的原理相近,所以,该夹钳式手术器械中,驱动左指和右指绕手指安装轴转动的结构较为复杂,如何设计一种结构简单,使用方便的夹钳式手术器械是本领域技术人员需要解决的问题。



技术实现要素:

鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于手术机器人的夹钳式手术器械。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种用于手术机器人的夹钳式手术器械,包括:包括:支架、支撑套筒、腕关节件、腕关节传动绳、左指件、右指件、第一左指传动绳、第二左指传动绳、第一右指传动绳、第二右指传动绳、左指传动绳驱动件、右指传动绳驱动件和腕部传动绳驱动件;

所述支撑套筒的后端与所述支架连接,所述支撑套筒的前端具有一筒体容纳部,所述筒体容纳部中活动安装有一腕部转动轴件,所述腕部转动轴件的轴向与所述支撑套筒的轴向垂直;

所述腕关节件的后端与所述腕部转动轴件固定连接,所述腕关节件的前端设有一指件容纳部,所述指件容纳部中固设有一指部支撑轴件,所述指部支撑轴件的轴向与所述支撑套筒的轴向垂直,所述指部支撑轴件的轴向与所述腕部转动轴件的轴向垂直;

所述腕关节传动绳套设于所述腕部转动轴件上;

所述左指件的后部和所述右指件的后部均套设于所述指部支撑轴件上,且所述左指件和所述右指件均可相对于所述指部支撑轴件转动;

所述第一左指传动绳的前端和所述第二左指传动绳的前端相对设置于所述左指件上,所述第一右指传动绳的前端和所述第二右指传动绳的前端相对设置于所述右指件上;

所述左指传动绳驱动件包括:活动安装于所述支架上的左指驱动输入轴,所述左指驱动输入轴上套设有两个左指驱动部,两个所述左指驱动部分别与所述第一左指传动绳的后端和所述第二左指传动绳的后端连接;

所述右指传动绳驱动件包括:活动安装于所述支架上的右指驱动输入轴,所述右指驱动输入轴上套设有两个右指驱动块,两个所述右指驱动块分别与所述第一右指传动绳的后端和所述第二右指传动绳的后端连接;

所述腕部传动绳驱动件包括:活动安装于所述支架上的腕部驱动输入轴,所述腕部驱动输入轴上套设有两个腕部驱动块,两个所述腕部驱动块分别与所述腕关节传动绳的两端连接。

优选地,所述腕关节传动绳、第一左指传动绳和第二左指传动绳均为绳索件;

所述左指驱动输入轴、所述右指驱动输入轴和所述腕部驱动输入轴的结构相同、相互平行且均为运行输入轴;

所述左指驱动部、所述右指驱动块和所述腕部驱动块结构相同,且均为块体组合件;

所述块体组合件包括主支撑块体和夹固块体,所述主支撑块体包括支撑本体,所述支撑本体上设有供相应的所述运行输入轴穿过的支撑部通孔,所述支撑部通孔贯穿至所述的支撑本体两端;所述支撑本体的一端设有凸出部,所述凸出部的侧面上设有侧面安装孔和供相应的所述运行输入轴穿过的侧面凹槽;所述夹固块体的侧面上设有夹固安装孔和供相应的所述运行输入轴穿过的夹固凹槽;紧固件依次穿过所述夹固安装孔和所述侧面安装孔,将所述凸出部与所述夹固块体固定连接时,所述侧面凹槽和所述夹固凹槽压紧所述运行输入轴接触;所述支撑本体与相应的绳索件连接。

进一步地,所述支撑本体上设有绳体安装槽,每个所述绳索件绕设于相应的所述绳体安装槽中,且每个所述绳索件与所述绳体安装槽连接。

更进一步地,所述的用于手术机器人的夹钳式手术器械,还包括:腕关节承接部、左指承接部和右指承接部;

所述腕关节承接部、所述左指承接部和所述右指承接部均为承接传动部;

所述承接传动部包括两个安装于所述支架上的承接轴,每个所述承接轴上同轴安装有承接盘,所述承接盘可相对于所述承接轴转动,每个所述承接盘上绕设有一根相应的所述绳索件;

所有的所述承接轴交错布置。

再进一步地,同一所述绳索件所绕设经过的所述绳体安装槽和所述承接盘处于同一平面上。

进一步地,所述左指件上设有左指容纳槽,所述第一左指传动绳的前端和所述第二左指传动绳的前端打结,形成左指绳结头,所述左指绳结头置入于所述左指容纳槽中,所述左指容纳槽的槽壁上设有两个左指定位凹槽,两个所述左指定位凹槽的槽口相对设置,两个所述左指定位凹槽中置入有左指定位件,两个所述左指定位件夹住所述左指绳结头;

所述右指件上设有右指容纳槽,所述第一右指传动绳的前端和所述第二右指传动绳的前端打结,形成右指绳结头,所述右指绳结头置入于所述右指容纳槽中,所述右指容纳槽的槽壁上设有两个右指定位凹槽,两个所述右指定位凹槽的槽口相对设置,两个所述右指定位凹槽中置入有右指定位件,两个所述右指定位件夹住所述右指绳结头。

进一步地,所述腕关节件的后端设有供所述腕关节传动绳穿入的绳体安装部,所述绳体安装部的内壁上设有腕部绳体置入槽,所述腕关节传动绳绕设于所述腕部转动轴件的一端打结,形成腕关节结头,所述腕关节结头卡入于所述腕部绳体置入槽中。

进一步地,所述的用于手术机器人的夹钳式手术器械,还包括至少一个安装于所述腕关节件上的左指线中间传动盘和至少一个安装于所述腕关节件上的右指线中间传动盘;

所有的所述左指线中间传动盘和所有的所述右指线中间传动盘可相对于所述腕关节件转动,所有的所述左指线中间传动盘的轴向和所有的所述右指线中间传动盘的轴向均与所述腕部转动轴件的轴向平行。

进一步地,所述支架包括架体,所述架体上设有驱动连接部和套筒承接部,所述套筒承接部处于所述架体的前部,所述驱动连接部处于所述套筒承接部的后方;所有的所述运行输入轴与所述驱动连接部活动连接;所述套筒承接部包括承接块,所述承接块上设有供所述支撑套筒插入的筒部承接孔,所述筒部承接孔的两端设有挡件,所述支撑套筒的后端的外周侧面上设有凸起部,所述支撑套筒上套设有两个限位件,两个所述限位件分别处于所述凸起部的两端,每个所述限位件的两端分别与所述凸起部和其中一个所述挡件接触。

如上所述,本实用新型所述的用于手术机器人的夹钳式手术器械,具有以下有益效果:

本实用新型中,驱使右指驱动输入轴转动,右指驱动输入轴带动两个右指驱动块转动,两个右指驱动块分别带动第一右指传动绳和第二右指传动绳移动,则第一右指传动绳和第二右指传动绳带动右指件转动;驱使左指驱动输入轴转动,左指驱动输入轴带动两个左指驱动块转动,两个左指驱动块分别带动第一左指传动绳和第二左指传动绳移动,则第一左指传动绳和第二左指传动绳带动左指件转动;驱使腕部驱动输入轴转动,腕部驱动输入轴带动两个腕部驱动块转动,两个腕部驱动块分别带动腕关节传动绳的两端移动,则腕关节传动绳带动腕部转动轴件转动,腕部转动轴件带动腕关节件转动;本实用新型驱动腕关节件、左指件和右指件转动的原理相同,所使用的结构简单,使用方便。

附图说明

图1显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的结构示意图。

图2显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的未设置筒体件时的内部结构示意图。

图3显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的左指传动绳驱动件通过第一左指传动绳和第二左指传动绳与左指件连接的结构示意图。

图4显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的左指传动绳驱动件的放大结构示意图。

图5显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的第一左指传动绳与左指件连接的结构示意图。

图6显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的第二左指传动绳与左指件连接的结构示意图。

图7显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的右指传动绳驱动件通过第一右指传动绳和第二右指传动绳与右指件连接的结构示意图。

图8显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的右指传动绳驱动件的放大结构示意图。

图9显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的第一右指传动绳与右指件连接的结构示意图。

图10显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的第二右指传动绳与右指件连接的结构示意图。

图11显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的左指件的侧面结构示意图。

图12显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的左指绳结头处于左指容纳槽中的结构示意图。

图13显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的左指件的立体结构示意图。

图14显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的右指绳结头处于右指容纳槽中的结构示意图。

图15显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的腕关节传动绳驱动件通过腕关节传动绳与腕关节件连接的结构示意图。

图16显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的主支撑块体的结构示意图。

图17显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的夹固块体的结构示意图。

图18显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的腕关节件的结构示意图。

图19显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的腕关节件上设有腕部绳体置入槽的结构示意图。

图20显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的支撑筒与架体连接的结构示意图。

图21显示为本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械的支撑筒与架体连接的内部结构示意图。

附图标号说明

100支架

110支撑套筒

111筒体容纳部

112腕部转动轴件

113凸起部

114限位件

115筒体件

116筒体头

120架体

130驱动连接部

131驱动连接板

132轴体安装板

140套筒承接部

141承接块

142筒部承接孔

143挡件

210腕关节件

211指件容纳部

212指部支撑轴件

213绳体安装部

214腕部绳体置入槽

220左指件

221左指夹持部

222左指容纳槽

223左指定位凹槽

224左指定位件

230右指件

231右指夹持部

232右指容纳槽

233右指定位凹槽

234右指定位件

310腕关节传动绳

320第一左指传动绳

321左指绳结头

330第二左指传动绳

340第一右指传动绳

341右指绳结头

350第二右指传动绳

410左指传动绳驱动件

411左指驱动输入轴

412左指驱动部

420右指传动绳驱动件

421右指驱动输入轴

422右指驱动块

430腕部传动绳驱动件

431腕部驱动输入轴

432腕部驱动块

440主支撑块体

441支撑本体

442支撑部通孔

443绳体安装槽

450夹固块体

451夹固安装孔

452夹固凹槽

460凸出部

461侧面安装孔

462侧面凹槽

510腕关节承接部

520左指承接部

530右指承接部

541承接轴

542承接盘

610左指线中间传动盘

620右指线中间传动盘

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图21所示,本实施例的用于手术机器人的夹钳式手术器械,包括:支架100、支撑套筒110、腕关节件210、腕关节传动绳310、左指件220、右指件230、第一左指传动绳320、第二左指传动绳330、第一右指传动绳340、第二右指传动绳350、左指传动绳驱动件410、右指传动绳驱动件420和腕部传动绳驱动件430;

支撑套筒110的后端与支架100连接,支撑套筒110的前端具有一筒体容纳部111,筒体容纳部111中活动安装有一腕部转动轴件112,腕部转动轴件112的轴向与支撑套筒110的轴向垂直;

腕关节件210的后端与腕部转动轴件112固定连接,腕关节件210的前端设有一指件容纳部211,指件容纳部211中固设有一指部支撑轴件212,指部支撑轴件212的轴向与支撑套筒110的轴向垂直,指部支撑轴件212的轴向与腕部转动轴件112的轴向垂直;

腕关节传动绳310套设于腕部转动轴件112上;

左指件220的后部和右指件230的后部均套设于指部支撑轴件212上,且左指件220和右指件230均可相对于指部支撑轴件212转动;

第一左指传动绳320的前端和第二左指传动绳330的前端相对设置于左指件220上,第一右指传动绳340的前端和第二右指传动绳350的前端相对设置于右指件230上;

左指传动绳驱动件410包括:活动安装于支架100上的左指驱动输入轴411,左指驱动输入轴411上套设有两个左指驱动部412,两个左指驱动部412分别与第一左指传动绳320的后端和第二左指传动绳330的后端连接;

右指传动绳驱动件420包括:活动安装于支架100上的右指驱动输入轴421,右指驱动输入轴421上套设有两个右指驱动块422,两个右指驱动块422分别与第一右指传动绳340的后端和第二右指传动绳350的后端连接;

腕部传动绳驱动件430包括:活动安装于支架100上的腕部驱动输入轴431,腕部驱动输入轴431上套设有两个腕部驱动块432,两个腕部驱动块432分别与腕关节传动绳310的两端连接。

本实用新型中,驱使右指驱动输入轴421转动,右指驱动输入轴421带动两个右指驱动块422转动,两个右指驱动块422分别带动第一右指传动绳340和第二右指传动绳350移动,则第一右指传动绳340和第二右指传动绳350带动右指件230转动;驱使左指驱动输入轴411转动,左指驱动输入轴411带动两个左指驱动块转动,两个左指驱动块分别带动第一左指传动绳320和第二左指传动绳330移动,则第一左指传动绳320和第二左指传动绳330带动左指件220转动;驱使腕部驱动输入轴431转动,腕部驱动输入轴431带动两个腕部驱动块432转动,两个腕部驱动块432分别带动腕关节传动绳310的两端移动,则腕关节传动绳310带动腕部转动轴件112转动,腕部转动轴件112带动腕关节件210转动;本实用新型驱动腕关节件210、左指件220和右指件230转动的原理相同,所使用的结构简单,使用方便。

本实施例中,左指件220的前部为左指夹持部221,右指件230的前部为右指夹持部231,左指夹持部221和右指夹持部231相对设置;该结构便于左指夹持部221和右指夹持部231在向着对方移动时,能够实现夹紧物品的效果。

第一左指传动绳320的后端和第二左指传动绳330的后端相对设置,第一右指传动绳340的后端和第二右指传动绳350的后端相对设置,腕关节传动绳310的两端相对设置,该结构能够便于使腕关节传动绳310、第一左指传动绳320、第二左指传动绳330、第一右指传动绳340和第二右指传动绳350张紧。

本实施例中,支撑套筒110包括筒体件115和与筒体件115的前端连接的筒体头116,筒体容纳部111设置于筒体头116的前端。

腕关节传动绳310、第一左指传动绳320和第二左指传动绳330均为绳索件;

左指驱动输入轴411、右指驱动输入轴421和腕部驱动输入轴431的结构相同、相互平行且均为运行输入轴;

左指驱动部412、右指驱动块422和腕部驱动块432结构相同,且均为块体组合件;

左指传动绳驱动件410、右指传动绳驱动件420和腕部传动绳驱动件430中相同作用的零件的结构相同,这就便于加工,且便于控制。

块体组合件包括主支撑块体440和夹固块体450,主支撑块体440包括支撑本体441,支撑本体441上设有供相应的运行输入轴穿过的支撑部通孔442,支撑部通孔442贯穿至支撑本体441两端;支撑本体441的一端设有凸出部460,凸出部460的侧面上设有侧面安装孔461和供相应的运行输入轴穿过的侧面凹槽462;夹固块体450的侧面上设有夹固安装孔451和供相应的运行输入轴穿过的夹固凹槽452;紧固件依次穿过夹固安装孔451和侧面安装孔461,将凸出部460与夹固块体450固定连接时,侧面凹槽462和夹固凹槽452压紧运行输入轴接触;支撑本体441与相应的绳索件连接。

块体组合件的结构中,主支撑块体440和夹固块体450能够通过紧固件连接后,使得主支撑块体440和夹固块体450夹住相应的运行输入轴,使得运行输入轴能够稳定地带动块体组合件转动;另外,由于主支撑块体440和夹固块体450之间为可拆卸式连接,所以,每个块体组合件在运行输入轴的长度方向上的位置能够得以调整,这就能够便于对腕关节传动绳310、第一左指传动绳320、第二左指传动绳330、第一右指传动绳340和第二右指传动绳350的位置的设置,使得腕关节传动绳310、第一左指传动绳320、第二左指传动绳330、第一右指传动绳340和第二右指传动绳350相互不会干涉。

支撑本体441上设有绳体安装槽443,每个绳索件绕设于相应的绳体安装槽443中,且每个绳索件与绳体安装槽443连接。该结构实现了对绳索件的限位,能够使得绳索件在传动过程中位置稳定。

用于手术机器人的夹钳式手术器械,还包括:腕关节承接部510、左指承接部520和右指承接部530;腕关节承接部510、左指承接部520和右指承接部530均为承接传动部;

承接传动部包括两个安装于支架100上的承接轴541,每个承接轴541上同轴安装有承接盘542,承接盘542可相对于承接轴541转动,每个承接盘542上绕设有一根相应的绳索件;所有的承接轴541交错布置。

承接传动部的设置能够提高绳索件的张紧力;所有的承接轴541交错布置,能够使得用于手术机器人的夹钳式手术器械的结构更紧凑。

同一绳索件所绕设经过的绳体安装槽443和承接盘542处于同一平面上。该结构使得绳索件在移动过程中更稳定。

左指件220上设有右指容纳槽232,第一左指传动绳320的前端和第二左指传动绳330的前端打结,形成左指绳结头321,左指绳结头321置入于右指容纳槽232中,右指容纳槽232的槽壁上设有两个左指定位凹槽223,两个左指定位凹槽223的槽口相对设置,两个左指定位凹槽223中置入有左指定位件224,两个左指定位件224夹住左指绳结头321;

右指件230上设有右指容纳槽232,第一右指传动绳340的前端和第二右指传动绳350的前端打结,形成右指绳结头341,右指绳结头341置入于右指容纳槽232中,右指容纳槽232的槽壁上设有两个右指定位凹槽233,两个右指定位凹槽233的槽口相对设置,两个右指定位凹槽233中置入有右指定位件234,两个右指定位件234夹住右指绳结头341。

两个左指定位件224夹住处于右指容纳槽232中的左指绳结头321,使得左指绳结头321的位置稳定,两个右指定位件234夹住右指容纳槽232中的右指绳结头341,使得右指绳结头341的位置稳定。这就通过简单的结构,使得第一左指传动绳320的前端和第二左指传动绳330的前端的位置固定,使得第一右指传动绳340的前端和第二右指传动绳350的前端的位置固定,能够保证稳定地控制左指件220和右指件230。

腕关节件210的后端设有供腕关节传动绳310穿入的绳体安装部213,绳体安装部213的内壁上设有腕部绳体置入槽214,腕关节传动绳310绕设于腕部转动轴件112的一端打结,形成腕关节结头,腕关节结头卡入于腕部绳体置入槽214中。该结构能够使得腕关节结头的绕设于腕部转动轴件112的一端的位置稳定,便于对腕关节件210的控制。

用于手术机器人的夹钳式手术器械,还包括至少一个安装于腕关节件210上的左指线中间传动盘610和至少一个安装于腕关节件210上的右指线中间传动盘620;所有的左指线中间传动盘610和所有的右指线中间传动盘620可相对于腕关节件210转动,所有的左指线中间传动盘610的轴向和所有的右指线中间传动盘620的轴向均与腕部转动轴件112的轴向平行。左指线中间传动盘610和右指线中间传动盘620的设置能够提高绳索件的张紧力,便于传动。

支架100包括架体120,架体120上设有驱动连接部130和套筒承接部140,套筒承接部140处于架体120的前部,驱动连接部130处于套筒承接部140的后方;所有的运行输入轴与驱动连接部130活动连接;套筒承接部140包括承接块141,承接块141上设有供支撑套筒110插入的筒部承接孔142,筒部承接孔142的两端设有挡件143,支撑套筒110的后端的外周侧面上设有凸起部113,支撑套筒110上套设有两个限位件114,两个限位件114分别处于凸起部113的两端,凸起部113的两端分别与限位件114和其中一个挡件143接触。

筒部承接孔142的挡件143和凸起部113能够限制相应的限位件114的位置,两个限位件114限制了凸起部113的两端的位置,使得支撑套筒110能够稳定地设置于支架100的套筒承接部140中。

本实施例中,驱动连接部130包括驱动连接板131和安装于驱动连接板131上的轴体安装板132,所有的承接轴541安装于所述轴体安装板132上。

综上,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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