[发明专利]外科手术机器人多自由度手指

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种外科手术用的医疗设备，具体地说是一种外科手术机器 人手指。

(二)背景技术

外科手术机器人在手术的准确性、可靠性和精确性上大大超过了外科医生， 能克服外科医生因为手的颤抖，疲劳等不利因素，较好的完成手术。手指部分是 外科手术机器人重要的部件之一，能很好的完成手术空间里的各中手术动作。目 前很多外科手术机器人的手指存在夹持力小，末端自由度少等缺点。因而对手术 的操作带来很大的影响。专利200810064718.1介绍的微创外科手术用手动操作 手虽然具有操作方便，灵活等特点，但是其采用手动操作的方式，因而操作的自 动化程度不高，故需对自动化程度较高的外科手术机器人多自由手指的研究是十 分必要的。

(三)发明内容

本发明目的在于提供一种具有俯仰、自转、夹持等多自由度，易于操作，手 术开口较小，自动化程度较高的外科手术机器人多自由度手指。

本发明的目的是这样是实现的：主要是由指尖夹持机构、关节驱动机构、旋 转关节构成；其特征是：指尖夹持机构由两个指尖、两根传动绳、连接轴、长套 管组成，两个指尖通过连接轴连接到长套管，指尖上带有轮槽两根传动绳分别套 在两个指尖上的轮槽上；所述关节驱动机构包括支撑架，支撑架的前端与指尖夹 持机构连接，支撑架的后端带有阶梯轴，支撑架上安装两个驱动电机，每个驱动 电机的轴上都安装有驱动轮，指尖夹持机构的传动绳套在驱动轮上来驱动指尖上 的轮槽；所述旋转关节包括电机套、安装在电机套中的旋转电机，关节驱动机构 中的支撑架的阶梯轴通过其上设置的轴承置于电机套中并与旋转电机的轴连接 来传递扭矩。

本发明还可以包括这样一些结构特征：

1、长套管上设置有定位块，支撑架的前端带有安装套，安装套上开有导向 槽，定位块通过两个调节螺母定位在导向槽中。

2、电机套内设置有弹性圈，电机套后端有T型快速接口。

3、所述驱动电机固结在电机板上，电机板再固定在支撑架上。

4、所述驱动电机固结在电机板上，电机板再固定在支撑架上。

本发明的支撑架上设置有两个螺母，采用这两个螺母调节指尖夹持机构中 定位块在导向槽里的位置，进而预紧传动绳；且通过调节这两个螺母，很容易实 现手指的拆卸。

本发明有以下有益效果：

1、本发明具有弯曲自由度，能够俯仰一定的角度。

2、本发明的末端手术执行机构能实现手术开口控制在6mm以内，从而极 大的减轻病人痛苦。

3、本发明可以通过螺母2-8、螺母2-9，调节指尖夹持机构1中定位块1-7 在导向槽2-10里的位置，进而可以预紧传动绳1-3和传动绳1-6。且通过调节这 两个螺母，很容易实现手指的拆卸。

(四)附图说明

图1是本发明的整体机构图。

图2是本发明的指尖夹持机构的结构示意图图。

图3，4是本实用关节驱动机构的结构示意图。

图5是本发明的旋转关节的结构示意图。

(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，本发明主要是由指尖夹持机构1、关节驱动机构2、旋转关节构 成3；

结合图2，指尖夹持机构1由指尖1-1、指尖1-2、传动绳1-3、连接轴1-4、 长套管1-5、传动绳1-6组成。且在长套管1-5设置有定位块1-7。指尖1-1、指 尖1-2通过连接轴1-4连接到长套管1-5上。指尖1-2、指尖1-1分别由后面提 到的驱动轮2-7、驱动轮2-2通过绳来实现传动传动。

结合图3，电机2-5固结在电机板2-6上，电机板2-6固定在支撑架2-1中 部侧板上。电机2-5的轴上设置有驱动轮2-7，驱动轮2-7通过传动绳1-3来驱 动指尖1-2上的轮槽，进而实现电机2-5对指尖1-2远距离驱动。电机2-3，电 机板2-4，驱动轮2-2也做同样的布置。

结合图2，图4，定位块1-7固结在长套管1-5的管壁外侧，可在导向槽2-10 的中移动，且定位块1-7两侧面与导向槽2-10侧面的配合为间隙量较小的间隙 配合。通过调节螺母2-8、螺母2-9的位置来确定定位块1-7在导向槽2-10的轴 向位置。