本技術(shù)涉及微創(chuàng)手術(shù)器械，尤其涉及一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器。

背景技術(shù)：

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，微創(chuàng)手術(shù)為患者帶來了更好的治療效果和生活質(zhì)量，其具有的創(chuàng)傷小、疼痛輕、恢復(fù)快的功能特點(diǎn)，是每一個(gè)需要手術(shù)的病人的夢(mèng)想，但同樣微創(chuàng)手術(shù)也面臨著極大的困難和挑戰(zhàn)，由于目前絕大部分醫(yī)生還只能使用無調(diào)彎功能的普通直桿型手術(shù)器械進(jìn)行手術(shù)，該類手術(shù)器械末端的自由度都非常單一，只具備末端簡(jiǎn)單的開合自由度，與人體組織或器官直接接觸的末端執(zhí)行器腕關(guān)節(jié)無法偏轉(zhuǎn)，同時(shí)使用線繩驅(qū)動(dòng)的手術(shù)器械還具有運(yùn)動(dòng)耦合的問題，腕關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)末端執(zhí)行器的開合動(dòng)作，因?yàn)槿狈`活性和可操作性，醫(yī)生難以進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)操作，這種問題無疑給微創(chuàng)手術(shù)帶來了非常巨大的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，用于解決目前手術(shù)器械末端自由度少，操作不靈活，成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)線繩驅(qū)動(dòng)末端執(zhí)行器對(duì)鋼絲繩的張緊要求大，導(dǎo)致產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸阻力大，關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)卡頓的問題。

2、一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，包括腕部連接套：所述腕部連接套的內(nèi)部設(shè)有腕部套，所述腕部套的外表面固定安裝有腕部壓緊塊，所述腕部套的遠(yuǎn)端內(nèi)壁分別安裝有上夾鉗和下夾鉗，所述腕部連接套的內(nèi)壁遠(yuǎn)端安裝有轉(zhuǎn)軸，所述腕部連接套的內(nèi)壁通過轉(zhuǎn)軸與腕部套的內(nèi)壁活動(dòng)鉸接，所述腕部連接套的內(nèi)壁固定安裝有導(dǎo)向輪，所述腕部套的內(nèi)壁安裝有夾鉗張緊輪。

3、本實(shí)用新型提供的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器的工作原理如下：首先將控制上夾鉗開合運(yùn)動(dòng)的鋼絲繩通過夾鉗壓緊塊的側(cè)向擠壓作用與上夾鉗的末端相連接，當(dāng)鋼絲繩朝不同的方向被拉拽的時(shí)候，上夾鉗會(huì)隨之發(fā)生順時(shí)針或逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)末端夾鉗的張開和閉合；同理，控制腕部套偏擺旋轉(zhuǎn)的鋼絲繩通過腕部壓緊塊的側(cè)向擠壓作用與腕部套的末端連接，當(dāng)鋼絲繩朝不同的方向被拉拽的時(shí)候，腕部套會(huì)隨之發(fā)生順時(shí)針或逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)腕部套關(guān)節(jié)的左右偏擺旋轉(zhuǎn)，末端夾鉗的張開和閉合，以及腕部套關(guān)節(jié)的左右偏擺旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器的多自由度運(yùn)動(dòng)；另外，夾鉗張緊輪和腕部張緊輪會(huì)分別對(duì)夾鉗運(yùn)動(dòng)控制鋼絲繩和腕部套運(yùn)動(dòng)控制鋼絲繩進(jìn)行一定程度上的張緊，以方便可以確保傳動(dòng)效率，另一方面也解決了由于要確保鋼絲繩嚴(yán)格的張緊問題所帶來的轉(zhuǎn)軸阻力增大和運(yùn)動(dòng)耦合的問題，整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需用到兩根鋼絲繩就可以實(shí)現(xiàn)末端夾鉗開合和腕部偏擺，降低零件加工的成本，以及裝配難度。

4、優(yōu)選地，所述腕部連接套近端的內(nèi)圈開設(shè)有螺紋，所述腕部連接套的近端連有軸桿。

5、優(yōu)選地，所述腕部連接套的內(nèi)壁安裝有腕部張緊輪，所述腕部張緊輪的頂端和腕部張緊輪的底端均與腕部套的內(nèi)壁相抵。

6、優(yōu)選地，所述腕部套的內(nèi)底壁安裝有夾鉗壓緊塊，所述夾鉗壓緊塊的下表面與上夾鉗的上表面相接觸。

7、優(yōu)選地，所述下夾鉗的自由度受到腕部套前端矩形凹槽的約束被固定，所述腕部套可以在腕部連接套的內(nèi)部進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

8、優(yōu)選地，所述軸桿的外表面與腕部連接套的內(nèi)圈螺紋連接，所述軸桿的直徑數(shù)值為5mm。

9、與相關(guān)技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器具有如下有益效果：

10、本實(shí)用新型末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)，解決了由于要確保鋼絲繩嚴(yán)格的張緊問題所帶來的轉(zhuǎn)軸阻力增大的問題，并且在原有的末端執(zhí)行器單自由度的基礎(chǔ)上增添了腕部自由度，整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需用到兩根鋼絲繩就可以實(shí)現(xiàn)末端夾鉗開合和腕部偏擺，零件加工成本低，裝配難度適中。

技術(shù)特征：

1.一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，包括腕部連接套(1)：所述腕部連接套(1)的內(nèi)部設(shè)有腕部套(5)，所述腕部套(5)的外表面固定安裝有腕部壓緊塊(9)，所述腕部套(5)的遠(yuǎn)端內(nèi)壁分別安裝有上夾鉗(10)和下夾鉗(11)，所述腕部連接套(1)的內(nèi)壁遠(yuǎn)端安裝有轉(zhuǎn)軸(3)，所述腕部連接套(1)的內(nèi)壁通過轉(zhuǎn)軸(3)與腕部套(5)的內(nèi)壁活動(dòng)鉸接，所述腕部連接套(1)的內(nèi)壁固定安裝有導(dǎo)向輪(2)，所述腕部套(5)的內(nèi)壁安裝有夾鉗張緊輪(6)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，所述腕部連接套(1)近端的內(nèi)圈開設(shè)有螺紋，所述腕部連接套(1)的近端連有軸桿(4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，所述腕部連接套(1)的內(nèi)壁安裝有腕部張緊輪(7)，所述腕部張緊輪(7)的頂端和腕部張緊輪(7)的底端均與腕部套(5)的內(nèi)壁相抵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，所述腕部套(5)的內(nèi)底壁安裝有夾鉗壓緊塊(8)，所述夾鉗壓緊塊(8)的下表面與上夾鉗(10)的上表面相接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，所述下夾鉗(11)的自由度受到腕部套(5)前端矩形凹槽的約束被固定，所述腕部套(5)可以在腕部連接套(1)的內(nèi)部進(jìn)行順時(shí)針或逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，其特征在于，所述軸桿(4)的外表面與腕部連接套(1)的內(nèi)圈螺紋連接，所述軸桿(4)的直徑數(shù)值為5mm。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及微創(chuàng)手術(shù)器械技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種避免運(yùn)動(dòng)耦合的多自由度微創(chuàng)手術(shù)器械末端執(zhí)行器，包括腕部連接套：所述腕部連接套的內(nèi)部設(shè)有腕部套，腕部套的外表面固定安裝有腕部壓緊塊，所述腕部套的遠(yuǎn)端內(nèi)壁分別安裝有上夾鉗和下夾鉗，所述腕部連接套的內(nèi)壁遠(yuǎn)端安裝有轉(zhuǎn)軸，所述腕部連接套的內(nèi)壁通過轉(zhuǎn)軸與腕部套的內(nèi)壁活動(dòng)鉸接，所述腕部連接套的內(nèi)壁固定安裝有導(dǎo)向輪，所述腕部套的內(nèi)壁安裝有夾鉗張緊輪。解決了由于要確保鋼絲繩嚴(yán)格的張緊問題所帶來的轉(zhuǎn)軸阻力增大的問題，并且在原有的末端執(zhí)行器單自由度的基礎(chǔ)上增添了腕部自由度，整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需用到兩根鋼絲繩就可以實(shí)現(xiàn)末端夾鉗開合和腕部偏擺，零件加工成本低，裝配難度適中。

技術(shù)研發(fā)人員：李榮佳,吳定聰,林洪勝,葉沛明,莫登輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：灣能醫(yī)療科技（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240521
技術(shù)公布日：2025/1/9