一種用于外科手術(shù)的搖桿型多自由度手術(shù)器械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)涉及一種用于外科手術(shù)的手術(shù)器械?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]外科手術(shù)是指透過(guò)外科設(shè)備或外科儀器，經(jīng)醫(yī)生的操作下，進(jìn)入人體組織，以外力方式排除病變、改變構(gòu)造或植入外來(lái)物的處理過(guò)程。在外科手術(shù)中經(jīng)常要借助各種不同的器械裝置來(lái)完成手術(shù)，有些復(fù)雜的手術(shù)往往需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成，醫(yī)生的手部在長(zhǎng)時(shí)間握持后很容易疲憊，由此容易造成醫(yī)生手部的不適；有些手術(shù)步驟非常的復(fù)雜和精細(xì)，往往要求手術(shù)器械具有一定的自由度，而現(xiàn)有技術(shù)中手術(shù)器械自由度相對(duì)較少，很大程度上限制了手術(shù)器械的發(fā)揮。上述這些問(wèn)題在很大程度上影響了手術(shù)的精度與質(zhì)量。因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題予以改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種用于外科手術(shù)的搖桿型多自由度手術(shù)器械，具有操作靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、能有效減輕操作者手部的承載力以及手術(shù)過(guò)程中的疲勞感、提高手術(shù)精度的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:一種用于外科手術(shù)的搖桿型多自由度手術(shù)器械，包括手持組件、與所述手持組件固定連接的驅(qū)動(dòng)組件、與所述驅(qū)動(dòng)組件連接的指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制所述驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，所述手持組件包括連桿、與所述連桿相連的底部搖桿、與所述底部搖桿相連的上部搖桿以及設(shè)置在所述上部搖桿上的手指夾持部分，所述連桿與底部搖桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，所述底部搖桿與上部搖桿通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，所述手指夾持部分固定設(shè)置在所述上部搖桿的頂部，所述連桿與所述底部搖桿、所述底部搖桿與上部搖桿以及所述手指夾持部分的關(guān)節(jié)處設(shè)置有編碼器；
[0005]其中，所述驅(qū)動(dòng)組件和手持組件均通過(guò)線(xiàn)路與所述控制系統(tǒng)相連，所述手持組件的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)其內(nèi)部關(guān)節(jié)處編碼器的運(yùn)動(dòng)，編碼器采集相應(yīng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)信息，然后將其反饋給所述控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)組件接收所述控制系統(tǒng)的信號(hào)后驅(qū)動(dòng)所述指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成俯仰、偏擺和夾持動(dòng)作。
[0006]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的驅(qū)動(dòng)組件固定設(shè)置在所述連桿的一端，其包括外罩，固定設(shè)置在所述外罩內(nèi)的偏擺電機(jī)、俯仰電機(jī)和夾持電機(jī)，與所述偏擺電機(jī)輸出軸相連的偏擺電機(jī)主動(dòng)撥輪，與所述俯仰電機(jī)輸出軸相連的俯仰電機(jī)主動(dòng)撥輪，與所述夾持電機(jī)輸出軸相連的夾持電機(jī)主動(dòng)撥輪，分別與所述偏擺電機(jī)主動(dòng)撥輪、所述俯仰電機(jī)主動(dòng)撥輪和所述夾持電機(jī)主動(dòng)撥輪對(duì)應(yīng)連接的偏擺電機(jī)被動(dòng)撥輪、俯仰電機(jī)被動(dòng)撥輪和夾持電機(jī)被動(dòng)撥輪，分別與所述偏擺電機(jī)被動(dòng)撥輪、所述俯仰電機(jī)被動(dòng)撥輪和所述夾持電機(jī)被動(dòng)撥輪一一對(duì)應(yīng)連接的剛絲纏繞裝置，一端固定設(shè)置在所述外罩內(nèi)、另一端延伸至所述外罩外側(cè)的細(xì)長(zhǎng)連桿，其中，所述偏擺電機(jī)依次與所述偏擺電機(jī)主動(dòng)撥輪、所述偏擺電機(jī)被動(dòng)撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連，所述俯仰電機(jī)依次與所述俯仰電機(jī)主動(dòng)撥輪、所述俯仰電機(jī)被動(dòng)撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連，所述夾持電機(jī)依次與所述夾持電機(jī)主動(dòng)撥輪、所述夾持電機(jī)被動(dòng)撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連。
[0007]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述細(xì)長(zhǎng)連桿和所述剛絲纏繞裝置的鋼絲相連。
[0008]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的連桿與所述底部搖桿之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)手部的偏擺關(guān)節(jié)，所述底部搖桿與上部搖桿之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)手部的俯仰關(guān)節(jié)，所述手指夾持部分的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)手指的夾持關(guān)節(jié)。
[0009]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的底部搖桿的長(zhǎng)度小于所述上部搖桿的長(zhǎng)度。
[0010]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的上部搖桿的長(zhǎng)度等于操作者手掌的寬度。
[0011]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的上部搖桿的外圈均勻設(shè)置有若干凸點(diǎn)。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述的驅(qū)動(dòng)組件與所述編碼器均通過(guò)線(xiàn)路與所述控制系統(tǒng)相連。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉(zhuǎn)4個(gè)自由度，當(dāng)操作者的手部握持在手持組件的上部搖桿時(shí)，通過(guò)手持組件和驅(qū)動(dòng)組件能夠控制指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成俯仰、偏擺以及夾持運(yùn)動(dòng)，此外，操作者手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)可映射成指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，極大地提升了器械的靈活度，能夠勝任復(fù)雜又精細(xì)的手術(shù)操作；
[0014]本發(fā)明底部搖桿設(shè)置的比較短，使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更為小巧、緊湊，進(jìn)而有效減輕操作者手部的承載力以及手術(shù)過(guò)程中的疲勞感；
[0015]另外，從人機(jī)工程學(xué)的角度考慮，上部搖桿的外圈均勻分布有凸點(diǎn)，能夠有效增大操作者手部與上部搖桿之間的摩擦力，從而能夠提高手術(shù)操作的精度與質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
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[0016]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中:
[0017]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的手持組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明的手持組件的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)組件的電機(jī)部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)組件的鋼絲纏繞裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，10、手持組件；11、連桿；12、手指夾持部分；13、上部搖桿；14、底部搖桿；20、驅(qū)動(dòng)組件；21、偏擺電機(jī)主動(dòng)撥輪；22、俯仰電機(jī)主動(dòng)撥輪；23、夾持電機(jī)主動(dòng)撥輪；24、偏擺電機(jī)；25、俯仰電機(jī)；26、夾持電機(jī)；27、偏擺電機(jī)被動(dòng)撥輪；28、俯仰電機(jī)被動(dòng)撥輪；29、夾持電機(jī)被動(dòng)撥輪；210、剛絲纏繞裝置；211、細(xì)長(zhǎng)連桿；30、指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
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[0023]實(shí)施例:以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效，本實(shí)施例中提到的“頂部”和“底部”描述是按照通常的意義而定義的，比如，參考重力的方向定義，重力的方向是下方，相反的方向是上方，類(lèi)似地在上方的是頂部或者頂端，在下方的是底部或底端，也僅為便于敘述明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，也當(dāng)視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0024]見(jiàn)圖1所述，一種用于外科手術(shù)的搖桿型多自由度手術(shù)器械，包括手持組件10、與所述手持組件10固定連接的驅(qū)動(dòng)組件20、與所述驅(qū)動(dòng)組件20連接的指尖執(zhí)行機(jī)構(gòu)30、控制所述驅(qū)動(dòng)組件20運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)(圖未示)。
[0025]見(jiàn)圖2和圖3所示，所述手持組件10包括連桿11、與所述連桿11相連的底部搖桿14、與所述底部搖桿14相連的上部搖桿13以及設(shè)置在所述上部搖桿13上的手指夾持部分12，所述連桿11與底部搖桿14通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，所述底部搖桿14與上部搖桿13通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，所述手指夾持部分12固定設(shè)置在所述上部搖桿13的頂部，所述連桿11與所述底部搖桿14、所述底部搖桿14與上部搖桿13以及所述手指夾持部分12的關(guān)節(jié)處設(shè)置有編碼器(圖未示)。所述連桿11與所述底部搖桿14之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)手部的偏擺關(guān)節(jié)，所述底部搖桿14與上部搖桿13之間的轉(zhuǎn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)手部的俯仰關(guān)節(jié)，所述手指夾持部分12的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)手指的夾持關(guān)節(jié)。其中，所述底部搖桿14的長(zhǎng)度小于所述上部搖桿13的長(zhǎng)度；所述上部搖桿13的長(zhǎng)度等于操作者手掌的寬度，方便操作者握持及夾持；所述上部搖桿13的外圈均勻設(shè)置有若干凸點(diǎn)，所述凸點(diǎn)的設(shè)置能夠有效增大操作者手部與上部搖桿之間的摩擦力，方便操作者手部握持。
[0026]所述驅(qū)動(dòng)組件20固定設(shè)置在所述連桿