技术特征：
1.一种手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：包括依次连接的操作手柄组件(1)、驱动箱组件(2)和从操作臂组件(3)；所述操作手柄组件包括中部开设有内圈(1
‑
2)以方便穿戴在手腕上的方形框体(1
‑
1)、通过第一磁编码器组件(1
‑
3)与方形框体外壁转动连接的第一柔性链(1
‑
4)、通过第二磁编码器组件(1
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5)与方形框体外壁转动连接的第二柔性链(1
‑
7)以及与第一柔性链和第二柔性链铰接的操作手柄(1
‑
6)；所述驱动箱组件包括依次布置的电机壳(2
‑
1)、隔离板(2
‑
2)、绕线壳(2
‑
3)和底座(2
‑
4)、固定在隔离板上并将电机壳和绕线壳可拆卸地连接为一体的至少两组快速更换接口组件(2
‑
5)、安装在电机壳内且相互平行的三个电机以及安装在绕线壳内且分别与三个电机一一对应的三组绕线组；所述电机壳外壁通过中间板与方形框体固定连接；三个电机分别为第一电机(2
‑
6)、第二电机(2
‑
7)和第三电机(2
‑
8)；所述从操作臂组件包括固定连接在底座上且轴向贯通的钢丝绳导向管(3
‑
1)、用于映射操作手柄动作的末端执行器(3
‑
3)以及安装在钢丝绳导向管与末端执行器之间以映射手腕动作的活动关节(3
‑
2)；所述活动关节包括依次铰接的第一关节(3
‑2‑
1)、第二关节(3
‑2‑
2)、第三关节(3
‑2‑
3)和第四关节(3
‑2‑
4)；所述第一关节与钢丝绳导向管相铰接；所述第四关节与末端执行器固定连接；四个关节以及末端执行器分别通过钢丝绳(3
‑
4)与一组绕线组相连接。2.根据权利要求1所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述第一磁编码器组件包括与方形框体固定连接的第一磁编码器外壳(1
‑3‑
1)、一端与第一柔性链固定连接且另一端可转动地定位在第一磁编码器外壳内部的第一转动轴(1
‑3‑
2)、设置在第一磁编码器外壳内部且与第一转动轴固定连接的第一磁性元件(1
‑3‑
3)、固定在第一次编码器外壳内壁并与第一磁性元件位置相对应的第一读数传输单元(1
‑3‑
4)。3.根据权利要求2所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述第二磁编码器组件包括与方形框体固定连接的第二磁编码器外壳(1
‑5‑
1)、一端与第二柔性链固定连接且另一端可转动地定位在第二磁编码器外壳内部的第二转动轴(1
‑5‑
2)、设置在第二磁编码器外壳内部并与第二转动轴固定连接的第二磁性元件(1
‑5‑
3)、固定在第二次编码器外壳内壁并与第二磁性元件的位置相对应的第二读数传输单元(1
‑5‑
4)；所述第一转动轴的轴线和第二转动轴的轴线均穿过内圈的圆心且相互垂直。4.根据权利要求3所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述第一柔性链和第二柔性链均由若干结构相同的链体单元(1
‑4‑
1)依次铰接而成。5.根据权利要求4所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述操作手柄包括内部设置成空腔的壳体(1
‑6‑
1)、一端伸入至空腔内并通过第三转动轴与壳体内壁转动连接的捏合开关(1
‑6‑
3)、一端固定连接壳体内壁且另一端固定连接捏合开关的拉簧(1
‑6‑
4)以及用于检测捏合开关动作的第三磁编码器组件；所述第三磁编码器组件包括固定在第三转动轴上的第三磁性元件(1
‑6‑
5)以及固定在壳体上并与第三磁性元件的位置相对应的第三读数传输单元(1
‑6‑
2)。6.根据权利要求5所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：每组绕线组均包括一端可转动地定位在底座上且另一端与对应电机的电机轴固定连接的绕线轮(2
‑
10)以及可转动地定位在底座上的导向轮(2
‑
11)；所述导向轮位于绕线轮靠近底座中心的一侧。
7.根据权利要求6所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述快速更换接口组件包括固定在隔离板上且两端分别与电机壳和绕线壳卡扣连接的卡扣杆(2
‑5‑
1)、穿过电机壳侧壁并与卡扣杆抵顶连接的第一按钮(2
‑5‑
2)以及穿过绕线壳侧壁并与卡扣杆抵顶连接的第二按钮(2
‑5‑
3)；所述电机壳和绕线壳侧壁均开设有便于第一按钮和第二按钮伸入的孔眼。8.根据权利要求7所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：四个关节中，每个关节两端均连接有一根钢丝绳，并且两根钢丝绳反向固定绕设在同一根绕线轮上，使得绕线轮在转动时，带动相应关节作倾斜运动。9.根据权利要求8所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述第一关节和第三关节通过钢丝绳连接在与第一电机相对应的绕线轮上，以便由第一电机带动第一关节和第三关节同时运动；所述第二关节和第四关节通过钢丝绳连接在与第二电机相对应的绕线轮上，以便由第二电机带动第二关节和第四关节同时运动。10.根据权利要求9所述的手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：所述末端执行器包括固定在第四关节上的中间轴(3
‑3‑
3)、与中间轴固定连接的上钳(3
‑3‑
2)以及与中间轴转动连接并与上钳相互配合的下钳(3
‑3‑
1)；所述下钳通过钢丝绳与第三电机相对应的绕线轮连接。
技术总结
本发明属于医疗器械领域。技术方案是：一种手持式多自由度微创手术器械，其特征在于：包括依次连接的操作手柄组件、驱动箱组件和从操作臂组件；所述操作手柄组件包括中部开设有内圈的方形框体、通过第一磁编码器组件与方形框体外壁转动连接的第一柔性链、通过第二磁编码器组件与方形框体外壁转动连接的第二柔性链以及与第一柔性链和第二柔性链铰接的操作手柄；所述驱动箱组件包括依次布置的电机壳、隔离板、绕线壳和底座、将电机壳和绕线壳可拆卸地连接为一体的至少两组快速更换接口组件、安装在电机壳内的三个电机以及安装在绕线壳内的三组绕线组。该器械应能解决传统手动医疗器械手眼协调不一致和手术机器人系统治疗成本高昂等问题。本高昂等问题。本高昂等问题。
技术研发人员：牛国君 曲翠翠 冯帆帆 汪巍巍 邵宇乐 王灵艳
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2021/12/30