[发明专利]微创外科手术用手动微机械手

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种外科手术用的医疗设备，特别涉及一种具有俯仰自由度的手动微机械手。

(二)背景技术

微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快的特点。它是采用借助先进的手术器械和设备，以很小的创伤完成手术，并且达到很好的疗效。目前国内腹腔手术主要使用的是具有开合和旋转两个自由度的机械手。这种机械手缺少俯仰自由度，而且旋转自由度的控制不能满足人机工程学的要求，因而对手术的操作带来很大的影响。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种具有俯仰自由度，价格便宜，易于操作，手术开口较小，增加微创手术操作的舒适度，增加手术的成功率，减轻病人痛苦的微创外科手术用手动微机械手。

本发明的目的是这样实现的：

本发明主要由指尖夹持机构、连接管、预紧套、传动和转换装置、壳体组成；指尖夹持机构包括两个指尖；连接管上设置有预紧轴；传动和转换装置包括底座板，安装在底座板上的两个传动轮悬臂轴、一个旋转和转换按钮，传动轮悬臂轴上设置有传动轮、小齿轮，旋转和转换按钮的伸缩轴上安装大齿轮，带有导向槽的齿条套在大齿轮上的轴上，齿条与连杆铰接，连杆与扳手铰接，扳手上设置有扳手转轴；传动和转换装置设置于壳体内，且扳手伸出壳体并通过扳手转轴安装在壳体上；旋转和转换按钮伸出壳体；预紧套安装在壳体上；预紧套套在连接管外；指尖通过连接轴与连接管连接；指尖与传动轮之间连接有驱动绳。

本发明还可以包括这样一些结构特征：

1、底板上设置有齿条导向轴，齿条导向轴伸入到齿条的导槽中。

2、所述的旋转和转换按钮由转换按钮、连接于转换按钮上的导向杆、设置于导向杆上的导向套、与导向杆相配合的转子、与转子连接的伸缩轴、套在伸缩轴上的弹簧、安装在导向套上的旋转按钮、通过键与伸缩轴连接的轴向定位板组成，旋转和转换按钮中的伸缩轴通过轴肩轴向定位大齿轮的一侧、另外一侧用大齿轮定位套定位，伸缩轴通过齿条的中心导槽，齿条的一侧用大齿轮定位套做轴向定位、另一侧用齿条定位套筒来限制齿条的轴向移动，同时齿条导向轴也通过齿条的中心导槽。

3、所述的导向杆的一端有三角齿和导向块，另一端光滑。

本发明的微创外科手术用手动微机械手，具有以下特点：

1、具有弯曲自由度，能够俯仰一定的角度。

2、俯仰和夹持自由度的的转换简单方便，易于操作和控制。

3、末端执行机构能实现手术开口控制在6mm以内，从而减轻病人痛苦。

4、传动采用绳传动，从而能实现中心距较远的两轮的传动，且结构简单。

5、采用按钮手动切换俯仰自由度和开合自由的控制，可靠性较高。

6、可以通过预紧套3的连接作用来更换指尖夹持机构1和连接管2，更换上单自由度的末端工具，从而增加本发明的通用性。

7、采用弹性系数K较小的绳，既可以通过拉伸绳长来预紧绳，也可以防止加持力过大，损害肌肉组织。

本发明设计的微创外科手术用手动微机械手，不仅具有开合自由度，而且具有俯仰自由度，极大的满足了手术对手术可达空间的需要。并且根据人机工程学的设计，利用了手腕部的旋转自由度，从而使本发明更具实用性。

(四)附图说明

图1是本发明的整体机构图。

图2是本发明的内部结构图。

图3是传动和转换装置的结构示意图。

图4、5、6是本发明旋转和转换按钮的结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明的微创外科手术用手动微机械手主要由指尖夹持机构1、连接管2、预紧套3、传动和转换装置4、壳体5组成。

结合图2，预紧轴2-2固结在连接管2-1的管壁外侧，可在预紧套3的T型槽中移动，当移动到最下端时，所需要的指尖驱动绳(下)1-4、指尖驱动绳(上)1-5的绳长最短，当旋转连接管2-1，使预紧轴2-2卡在预紧套3槽中时，所需绳长较长。

结合图3，传动轮悬臂轴(上)4-18一侧固定于底座板4-1，另一侧利用轴肩轴向定位传动轮(上)4-2，小齿轮(上)4-20与传动轮(上)4-2固结。用小齿轮定位套筒(上)4-19对小齿轮(上)4-20轴向定位。传动轮悬臂轴(下)4-3也采用同样的布局来定位传动轮(下)4-4和小齿轮(下)4-5。