一种手柄式主操作手和医生控制台的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种手柄式主操作手和医生控制台。

背景技术：

随着机器人科技的发展，人们对于医疗技术的要求越来越高，腹腔镜手术机器人技术的在医疗设备中的发展和应用越来越广泛。现有的腹腔镜手术机器人系统中大多通过在医生控制台上设置主操作手，通过主操作手对从动手术器械进行控制。现有的主操作手通常采用主手控制夹，但是直接对主手控制夹进行控制，往往造成操作不便。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是现有的主操作手的形式造成主操作手的操作不便。

为解决上述问题，本实用新型提供一种手柄式主操作手，包括主手控制夹、握持手柄和位置传感器，所述主手控制夹包括控制夹本体、按压手柄、传动机构和中轴，所述按压手柄与所述控制夹本体转动连接，所述握持手柄与所述控制夹本体固定连接，所述传动机构适于将所述按压手柄的第一转动转化为所述中轴的第一平动，所述位置传感器适于感应所述中轴的第一平动。

可选地，所述传动机构包括连接杆、导向件和滑动座，所述导向件与所述控制夹本体固定连接，所述连接杆的两端分别与所述按压手柄和所述滑动座转动连接，所述中轴与所述滑动座固定连接，所述中轴与所述导向件滑动连接。

可选地，所述传动机构还包括复位弹簧和限位件，所述限位件位于所述中轴轴向的第一端，所述中轴沿所述复位弹簧的轴向穿过所述复位弹簧，所述复位弹簧位于所述限位件与所述导向件之间。

可选地，所述主手控制夹还包括弹簧，所述弹簧位于所述中轴轴向第二端，所述中轴穿过所述弹簧。

可选地，所述控制夹本体上开设有限位孔，所述中轴轴向的第二端插入所述限位孔并与所述限位孔间隙配合。

可选地，所述限位件采用磁性材料制成。

相对于现有技术，本实用新型所述的手柄式主操作手具有以下优势：

本实用新型通过握持手柄的设置，使主操作手更符合人体工学，使操作者在手术过程中具备更佳的手术体验，避免了直接握持所述主手控制夹造成的操作不便。此外，通过所述位置传感器对所述中轴的平动进行监测，从而实现了对所述按压手柄的转动角度的间接监控。

本实用新型通过所述复位弹簧与所述弹簧的设置，使操作者获得更大的力的反馈，提示操作者注意按压的力度，防止按压所述按压手柄幅度过大造成患者肌肉的损伤。此外，在双重弹簧的弹力作用下可以有效防止所述传动机构卡死。

为解决上述问题，本实用新型另外提供一种医生控制台，包括上述所述的手柄式主操作手和控制台基体，所述手柄式主操作手内设置有无线信号发射模块，所述控制台基体内设置有无线信号接收模块，所述手柄式主操作手与所述控制台基体无线通信连接。

可选地，握持手柄中设置有安全开关，所述安全开关适于控制所述医生控制台与从动器械的信号连接与断开。

可选地，还包括kinnect装置，所述kinnect装置与所述控制台基体固定连接，所述kinnect装置适于识别所述手柄式主操作手的动作信息。

可选地，所述手柄式主操作手上设置有标记，所述kinnect装置适于对所述标记的位置进行捕捉。

相对于现有技术，本实用新型所述的手柄式主操作手具有以下优势：

本实用新型所述手柄式主操作手不用刻意固定设置在所述医生控制台上，所述手柄式主操作手在操作时脱离所述控制台基体，与控制台基体远程连接，这样提高了操作手的方便与灵活度。

附图说明

图1为本实用新型的手柄式主操作手的结构示意图；

图2为本实用新型的主手控制夹的工作原理图；

图3为本实用新型的手柄式主操作手的剖视图；

图4为本实用新型的医生控制台的结构示意图。

附图标记说明：

1-主手控制夹，2-握持手柄，3-控制夹本体，4-中轴，5-复位弹簧，6-弹簧，7-滑动座，8-第一按压手柄，9-第一连接杆，10-第二按压手柄，11-第二连接杆，12-位置传感器，13-标记，14-扶手，15-限位孔，16-电源，17-无线信号发射模块，18-kinnect装置，19-导向件，20-限位件，21-安全开关。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

另外，在本实用新型的实施例中所提到的文中所有的方向或位置关系为基于附图的位置关系，仅为了方便描述本实用新型和简化描述，而不是暗示或者暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和2所示，一种手柄式主操作手，包括主手控制夹1、握持手柄2和位置传感器12，所述主手控制夹1包括控制夹本体3、按压手柄、传动机构和中轴4，所述按压手柄与所述控制夹本体3转动连接，所述握持手柄2与所述控制夹本体3固定连接，所述传动机构适于将所述按压手柄的第一转动转化为所述中轴4的第一平动，所述位置传感器12适于感应所述中轴4的第一平动。

需要说明的是，所述控制夹本体3通过螺钉紧固的方式与所述握持手柄2，所述按压手柄的其中一端与所述控制夹本体3铰接。按压所述按压手柄时，所述按压手柄绕所述按压手柄与所述控制夹本体3的铰接处转动，即第一转动，通过所述传动机构将所述按压手柄的转动转化为所述中轴4的直线运动，即第一平动，所述位置传感器12则对所述中轴4的位置进行监测，从而间接对手部的按压动作进行监控，对所述按压手柄的转动角度进行实时采集。

这里，所述按压手柄包括第一按压手柄8和第二按压手柄10，所述第一按压手柄8和所述第二按压手柄10分别与所述控制夹本体3转动连接，所述传动机构同时将所述第一按压手柄8和所述第二按压手柄10的转动转化为所述中轴4的平动。如图2所示，所述第一按压手柄8和所述第二按压手柄10关于所述中轴4的轴线对称设置，操作时，手掌握住所述握持手柄2，通过拇指和食指分别对所述第一按压手柄8和所述第二按压手柄10进行控制。

这样设置的好处在于，通过握持手柄2的设置，使主操作手更符合人体工学，使操作者在手术过程中具备更佳的手术体验，避免了直接握持所述主手控制夹造成的操作不便。此外，通过所述位置传感器12对所述中轴4的平动进行监测，从而实现了对所述按压手柄的转动角度的间接监控。

如图2所示，所述传动机构包括连接杆、导向件19和滑动座7，所述导向件19与所述控制夹本体3固定连接，所述连接杆的两端分别与所述按压手柄和所述滑动座7转动连接，所述中轴4与所述滑动座7固定连接，所述中轴4与所述导向件19滑动连接。

需要说明的是，所述连接杆的其中一端与所述按压手柄铰接，这里，所述连接杆与所述按压手柄的铰接处的位置不同于所述按压手柄与所述控制夹本体3的铰接处，所述连接杆可以绕所述连接杆与所述按压手柄的铰接处转动。同样，所述连接杆的另一端与所述滑动座7铰接，所述连接杆还可以绕所述连接杆与所述滑动座7的铰接处转动。所述导向件19上设置有导向孔，所述中轴4穿过所述导向孔，通过所述导向孔实现对所述中轴4的限位，由于所述导向件19与所述控制夹本体3固定连接，因此，所述中轴4仅可以沿所述导向孔的轴向做直线运动，由于所述滑动座7与所述中轴4螺纹连接，所述滑动座也只能做直线运动。按压所述按压手柄时，所述按压手柄转动，通过所述连接杆带动所述滑动座7运动，所述滑动座7直线运动从而带动所述中轴4做直线运动。这里，所述连接杆包括第一连接杆9和第二连接杆11，所述第一连接杆9的两端分别与所述第一按压手柄8和所述滑动座7铰接，所述第二连接杆11的两端分别与所述第二按压手柄10和所述滑动座7连接。如图2所示，所述第一连接杆9和所述第二连接杆11关于所述中轴4的轴线对称设置。

这样设置的好处在于，通过连杆机构和所述导向件19的使用，将所述按压手柄的转动转化为所述中轴的直线运动。

如图2所示，所述传动机构还包括复位弹簧5和限位件20，所述限位件20位于所述中轴4轴向的第一端，所述中轴4沿所述复位弹簧5的轴向穿过所述复位弹簧5，所述复位弹簧5位于所述限位件20与所述导向件19之间。

需要说明的是，如图2所示，所述限位件20的作用在于防止所述复位弹簧5从所述中轴4的右端滑出，所述导向件19的作用还包括对所述复位弹簧5的限位作用，防止所述复位弹簧5滑到所述导向件19的左侧。所述复位弹簧5位于所述中轴4轴向的右侧，即第一端，且所述复位弹簧5位于所述限位件20与所述导向件19之间，所述复位弹簧5套设于所述中轴4的周向表面，这里，所述复位弹簧5的两端可以为自由状态，所述复位弹簧5的两端也可以分别与所述限位件20和所述导向件19固定连接。如图2所示，操作时，按压所述按压手柄，所述滑动座7向左侧运动，带动所述中轴4向左侧运动，所述中轴4带动所述限位件20向左运动，所述限位件20挤压所述复位弹簧5，使所述弹簧压缩；松开所述按压手柄时，所述中轴4在所述复位弹簧5的作用下向右运动，从而使所述按压手柄开始复位。

这样设置的好处在于，通过所述复位弹簧5的设置，使所述按压手柄在松开时自动回位，所述复位弹簧5的设置也可以防止导向机构的卡死，同时，所述复位弹簧5的设置也增加了操作者的力道感应，操作者可以通过所述复位弹簧5的受力来判断从动器械的夹紧程度。

这里，所述位置传感器12可以采用光电式传感器，直接对所述限位件20的位置进行监测。这样设置相对成本较低。当然，所述限位件20也可以采用磁性材料制成，相应的，所述位置传感器12可以为电磁式传感器。当所述限位件20随着所述中轴4做直线运动时，所述限位件20产生的磁场也随之变化，所述位置传感器12通过感应不同的磁场信号从而对所述限位件20的实时位置进行监控。采用电磁式传感器，可以准确的对所述限位件20的位置进行监控。

如图2所示，所述主手控制夹1还包括弹簧6，所述弹簧6位于所述中轴4轴向第二端，所述中轴4沿所述弹簧6的轴向穿过所述弹簧6。

需要说明的是，所述弹簧6位于所述中轴4轴向的左侧，即第二端，所述弹簧6套设于所述中轴4的周向表面，操作时，按压所述按压手柄，所述复位弹簧5压缩，当所述复位弹簧5压缩到一定程度，所述滑动座7挤压所述弹簧6，由于弹簧6被所述控制夹本体3限位，所述弹簧6压缩，从而使操作者获得更大的力的反馈，提示操作者注意按压的力度，防止按压所述按压手柄幅度过大造成患者肌肉的损伤。另外，通过所述复位弹簧5与所述弹簧6的设置，在双重弹簧的弹力作用下可以有效防止所述传动机构卡死。

如图2和图3所示，所述控制夹本体3上开设有限位孔15，所述中轴4轴向的第二端插入所述限位孔15并与所述限位孔15间隙配合。

需要说明的是，所述限位孔15的轴线与所述中轴4的轴线重合，所述中轴4的左侧一端(即第二端)插入所述限位孔15，操作时，按压所述按压手柄，所述中轴4沿着所述限位孔15向左侧运动，通过所述限位孔15配合所述导向件19对所述中轴4进行导向，使所述中轴4的运动更加稳定，防止所述中轴4偏离直线运动轨迹，造成传动机构的卡顿。

如图4所示，一种医生控制台，包括上述所述的手柄式主操作手和控制台基体，所述手柄式主操作手内设置有无线信号发射模块17，所述控制台基体内设置有无线信号接收模块，所述手柄式主操作手与所述控制台基体无线通信连接。

需要说明的是，所述手柄式主操作手并不直接对从动器械直接进行控制，所述手柄式主操作手将传感器感应到的信号通过无线信号发射模块17发送到所述控制台基体，所述控制台基体内设有无线信号接收模块，所述无线信号接收模块将所接收到的信号传送给处理器，经过一系列信号转化，转化为所述从动器械的执行命令。当从动器械需要对人体组织或肌肉进行夹紧时，操作者按压所述按压手柄，所述位置传感器12感应到所述中轴4的位置变化，手柄式主操作手内的无线信号发射模块17将所述位置传感器12所感应到的信息发送给所述控制台基体，通过所述控制台基体内的无线信号接收模块接收到所述中轴4的位置信息，并将该信息发送给处理器，通过处理器转化为从动器械的夹紧动作指令，使所述从动器械对人体组织或肌肉进行夹紧。同样，当从动器械需要松开人体组织或肌肉时，操作者松开所述按压手柄，所述位置传感器12感应到所述中轴4的位置变化，手柄式主操作手内的无线信号发射模块17将所述位置传感器12所感应到的信息发送给所述控制台基体，通过所述控制台基体内的无线信号接收模块接收到所述中轴4的位置信息，并将该信息发送给处理器，通过处理器转化为从动器械的张开动作指令，使所述从动器械张开。

这里，所述手柄式主操作手的握持手柄2内容置有电源16，其对所述无线信号发射模块17和所述位置传感器12进行供电。所述握持手柄2内还容置有充电模块，所述控制台基体的扶手14上设置有基座，当手柄式主操作手处于待机状态时，将所述手柄式主操作手插入所述基座可实现对所述电源16进行充电。

这样设置的好处在于，所述手柄式主操作手不用刻意固定设置在所述医生控制台上，所述手柄式主操作手在操作时脱离所述控制台基体，与控制台基体远程连接，这样提高了操作手的方便与灵活度。

通常安全开关设置在控制台基体上，发生意外情况时，需要先找到安全开关，通过安全开关切断操作手与从动器械的连接。如图1所示，握持手柄2上设置有安全开关21，所述安全开关21适于控制所述医生控制台与从动器械的信号连接与断开。这里，所述安全开关21设置于所述握持手柄2上，其对所述手柄式主操作手与所述控制台基体的远程连接进行控制，当需要断开所述医生控制台与所述从动器械的信号连接时，只需要关闭所述安全开关21，即可断开所述手柄式主操作手与所述控制台基体的无线连接，此时所述控制台基体通过处理器自动切断与所述从动器械的信号连接。这样设置的好处在于，在操作时发生意外情况，可立即关闭安全开关，实现从动器械与所述手柄式主操作手之间的联系。

可选地，还包括kinnect装置18，所述kinnect装置18与所述控制台基体固定连接，所述kinnect装置18适于识别所述手柄式主操作手的动作信息。这里，所述kinnect装置适于对手柄式主操作手的动作进行实时监控，并将所捕捉到的动作信息发送给处理器，所述处理器将所述kinnect装置捕捉到的动作信息与所述位置传感器12捕捉到的位置信息结合起来，对所述从动器械进行控制，使所述从动器械的指令更加精确。较佳的，所述手柄式主操作手有两个，所述kinnect装置18同样有两个，每个kinnect装置18分别对每个所述手柄式主操作手进行动作识别。

可选地，所述手柄式主操作手上设置有标记13，所述kinnect装置18适于对所述标记13的位置进行捕捉。如图1所示，所述手柄式主操作手上设置有4个标记点，所述kinnect装置18只需对所述标记点进行实时监控，减小了计算机的处理强度。当然所述标记点也可以为多个。所述标记13也可以为其他形状，主要作用还是在于作为所述kinnect装置18的识别标记。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。