用于腹腔镜手术的前端关节的制作方法

本公开涉及医疗器械领域，尤其涉及一种用于腹腔镜手术的前端关节。

背景技术：

1、微创术一般包括单孔腹腔镜微创手术和多孔腹腔镜微创手术。在相关技术中，单孔腹腔镜微创手术使用的单孔腹腔镜手术机器人往往采用连续体的柔性手术器械，用一根钢丝绳或金属丝控制一串结构骨以达到弯曲效果，在结构上具有一定的柔性，因此导致单孔腹腔镜手术机器人的整体挠度较高、承受的载荷较低、对末端的控制精度低。多孔腹腔镜微创手术使用的多孔腹腔镜手术机器人的刚性关节采用钢丝绳拉力驱动，使手术器械在绞接关节处实现弯转，因此导致多孔腹腔镜手术机器人具有高负载、传动精度高的特性，但由于钢丝绳须通过滑轮保持连续的张紧状态，且各关节的运动可能相互耦合，一般只有较少的自由度，多孔腹腔镜手术机器人无法实现腔内器械的高度灵活性。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种用于腹腔镜手术的前端关节。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种用于腹腔镜手术的前端关节，包括：用于腹腔镜手术的前端关节，所述机械臂包括依次连接的夹钳关节110、夹钳基座120、第三偏摆关节130、第四旋转关节140、第五偏摆关节150、第六旋转关节160、第七偏摆关节170和第八自转关节180；

3、其中，所述机械臂具有至少七个自由度。

4、在本公开一实施例中，所述夹钳关节110绕第一轴线j1转动，所述第一轴线j1为所述夹钳销112轴线，所述夹钳关节110包括第一夹钳片111、夹钳销112、第一关节丝114、第二夹钳片121和第二关节丝122；

5、所述第一关节丝114固定于所述第一夹钳片111上，所述第一夹钳片111通过所述夹钳销112连接在所述夹钳基座120上，所述第一关节丝114拉动时所述第一夹钳片111绕第一轴线j1转动；

6、所述第二关节丝122固定于所述第二夹钳片121上，所述第二夹钳片121通过所述夹钳销连接在所述夹钳基座120，所述第二关节丝122拉动时所述第二夹钳片121绕所述第一轴线j1转动。

7、在本公开一实施例中，所述第三偏摆关节130绕第二轴线j2转动，所述第二轴线j2为所述夹钳基座120和所述第三偏摆关节130连接处所在的轴线，所述第三偏摆关节130包括偏摆关节轴131、关节解耦轮132、第三关节体133、第三关节盖134、第三关节销136以及第三关节丝137；

8、所述偏摆关节轴131和所述关节解耦轮132通过所述第三关节销136连接在所述夹钳基座120上，所述第三关节体133与所述第三关节盖134通过所述夹钳基座120连接，所述第三关节丝137固定在所述夹钳基座120上，所述第三关节丝137拉动时可带动所述夹钳基座120及所述偏摆关节轴131相对于所述第三关节体133及所述第三关节盖134的轴线偏摆；

9、其中，所述第三关节体133与所述第三关节盖134连接，并与所述夹钳基座120实现绕第二轴线j2铰接。

10、在本公开一实施例中，通过控制所述关节解耦轮132，使所述第一关节丝114和所述第二关节丝122保持张紧状态；

11、通过控制所述第一关节丝114和所述第二关节丝122的两端相对于运动中心对称分布，使所述第三偏摆关节130与所述夹钳关节110之间运动解耦。

12、在本公开一实施例中，所述第四旋转关节140绕第三轴线j3枢转，所述第三轴线j3为所述第四旋转关节140的中轴线，所述第四旋转关节140包括止推轴承组件40、关节筒145、关节轮轴146、第四关节正丝147、第四关节反丝148、第四关节销149、第四关节轴承盖1410、第四关节基座1411、第四关节导轮1412、第四关节销1413和第四关节轴承1414；

13、所述第三关节体133具有与所述关节筒145配合的轴体结构，所述止推轴承组件40设置在所述第三关节体133与所述关节筒145之间，所述第四关节正丝147与所述第四关节反丝148固定并以相反的方向绕在所述关节轮轴146上，且所述关节轮轴146通过所述第四关节销149固定于所述第三关节体133上；

14、所述第四关节轴承1414设置在所述第三关节体133与所述关节筒145之间，所述第四关节轴承盖1410与所述第四关节轴承1414之间端面固定。

15、在本公开一实施例中，下拉释放所述第四关节正丝147时，可控制所述第三关节体133绕所述关节筒145正方向旋转，并反卷所述第四关节反丝148使所述第四关节反丝148收紧；

16、下拉释放所述第四关节反丝148时，可控制所述第三关节体133绕所述关节筒145反方向旋转，并反卷所述第四关节正丝147使所述第四关节正丝147收紧。

17、在本公开一实施例中，所述第五偏摆关节150绕第四轴线j4枢转，所述第四轴线j4为所述第四旋转关节140和所述第五偏摆关节150连接处的轴线，所述第五偏摆关节150包括第五偏摆轴151、第五关节解耦轮152、第五关节销153、第五关节丝154、第五关节导线板155、第五关节体156及第五关节盖157；

18、所述第五关节解耦轮152与所述第五偏摆轴151通过所述第五关节销153固定在所述第四关节基座1411上，且所述第五关节解耦轮152解耦所述第四关节正丝147和所述第四关节反丝148；

19、所述第五偏摆轴151的轴体结构与所述第五关节体156的孔结构配合连接，通过拉动固定在所述第四关节基座1411上的所述第五关节丝154，形成绕所述第四轴线j4的铰接偏摆；

20、所述第五关节体156具有筒状结构，使所述第五关节体156允许所述第四关节正丝147和所述第四关节反丝148经所述第五关节导线板155的导向后从所述第五关节体156内通过。

21、在本公开一实施例中，所述第六旋转关节160绕第五轴线j5枢转，所述第五轴线j5为所述第五偏摆关节150和所述的所述第六旋转关节160的中轴线；

22、所述第六旋转关节160通过一组正反缠绕的驱动丝带动所述第五关节体156绕绕所述第五轴线j5旋转。

23、在本公开一实施例中，所述第七偏摆关节170绕第六轴线j6枢转，所述第六轴线j6为所述第六旋转关节160和所述第七偏摆关节170连接处的轴线，所述第七偏摆关节170包括第七关节解耦轮171、第七关节销172、第七关节偏摆轴173和第七关节丝174；

24、所述第七关节解耦轮171和所述第七关节偏摆轴173通过所述第七关节销172连接至第六关节基座163上，通过固定在所述第六关节基座163上的所述第七关节丝174驱动，所述第七关节解耦轮171成对配置，并使所述第六旋转关节160的驱动丝通过，使得消除所述第七偏摆关节170与所述第六旋转关节160的运动耦合。

25、在本公开一实施例中，所述第八自转关节180绕第七轴线j7枢转，所述第七轴线j7为所述第八自转关节180的中轴线，所述第八自转关节180包括第八关节体181与第八关节基座182；

26、所述第八关节体181、所述第七关节偏摆轴173和所述第八关节基座能182之间通过连接杆固定，使所述第八关节体181和所述第八关节基座能182与所述第七关节偏摆轴173形成枢转；

27、所述第八关节体181与所述第八关节基座182上均有多个通孔，所述通孔用于穿设所述第七偏摆关节170的驱动丝。

28、根据本公开提供的用于腹腔镜手术的前端关节，通过多自由度铰接的刚性关节设置及其对关节驱动丝的解耦机构设计，实现高度灵活性及较高的工作负载，能较好的应用于腹腔镜手术中。