[发明专利]一种机器人辅助微创外科手术用器械

说明书

技术领域

本发明涉及一种微创手术工具，特别涉及一种微创手术机器人用的手术工具。

背景技术

以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，是21世纪全球外科发展的主旋律。微创手术与传统的开口手术相比具有切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，使病人遭受的痛苦大大减小，被广泛地应用于临床手术。近年来，机器人辅助微创手术出现并得到了迅速发展，它克服了传统微创技术的许多缺点，具有操作的灵活性高、稳定性好、实现直觉运动控制、可提供立体视觉且具有远程手术的潜力等优点，已在心脏外科、泌尿外科、普通外科、妇产科和儿科等领域得到广泛应用。然而需要指出的是，在微创技术的约束条件下，复杂的缝合、打结手术操作变得非常困难。

目前被使用的机器人用微创手术器械，尤其是钳(剪)类器械，多采用常开式结构，即两开合钳(剪)在弹性元件的作用下保持打开状态，驱动钢丝去其施加驱动力后闭合，驱动力消失后开合钳(剪)自动恢复打开状态。此类产品由于开合钳(剪)保持常开，在手术实施过程中不利于插入戳卡进入人体，且开合角度固定，缺乏灵活性。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术不足，提供一种安装方便、使用可靠的机器人辅助微创手术器械。

本发明采用以下技术来实现上述目的：

本发明的一种机器人辅助微创外科手术器械，它包括顺次相连的驱动装置、连接导管和末端执行装置，所述的驱动装置包括基座，在所述的基座上通过轴承转动安装有彼此平行设置的三个传动轴，所述的三个传动轴与基座垂直设置，在每一传动轴上均固定套装有丝轮和抱紧块；所述连接导管的后端通过轴承转动的安装在基座上，所述的连接导管的回转轴线与三个传动轴的轴线垂直设置；所述的末端执行装置包括钳座以及由左开合钳体和右开合钳体组成的开合钳，所述的钳座固定在连接导管的前端，在所述的钳座上固定有轴线与连接导管的回转轴线垂直设置的销轴，所述的左开合钳体和右开合钳体各自与一个丝轮固定相连，与左、右开合钳体相连的丝轮以及左、右开合钳体转动的安装在所述的销轴上；

第一传动钢丝一端缠绕并固定在第一丝轮上并且第一传动钢丝另一端缠绕并固定在连接导管的后端，第二转动钢丝一端缠绕并固定在第一丝轮上并且第二传动钢丝另一端缠绕并固定在连接导管的后端，所述的第一传动钢丝与第二转动钢丝在第一丝轮上的缠绕方向相反，所述的第一传动钢丝与第二转动钢丝在连接导管上的缠绕方向相反，所述的第一传动钢丝和第二传动钢丝组成一个闭环结构；

第三传动钢丝一端缠绕并固定在第二丝轮上，第三传动钢丝另一端绕过安装在基座上的第一导向轮并穿过连接导管内部，绕过左开合钳体上设置的丝轮后，通过连接导管内部绕回第二丝轮，缠绕并固定在第二丝轮上，第三传动钢丝两端在第二丝轮上的缠绕方向相反，第三传动钢丝为一个闭环结构；第四传动钢丝一端缠绕并固定在第三丝轮上，第四传动钢丝另一端绕过安装在基座上的第二导向轮并穿过连接导管内部，绕过第二开合钳体上设置的丝轮后，通过连接导管内部绕回第三丝轮，缠绕并固定在第三丝轮上，第四传动钢丝两端在第三丝轮上的缠绕方向相反，第四传动钢丝为一个闭环结构。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用钢丝传动，可减小传动元件空间，使其具有结构紧凑、重量轻，提高器械的快换效率；

2、采用钢丝传动，且传动钢丝形成一个闭环，闭环总长度保持不变，保证了各机构运动过程中传动钢丝不会被拉长或缩短，传动稳定可靠，传动精度高；

3、本发明所述器械末端开合钳(剪)采用非常开式结构，两开合钳(剪)分别由两台电机控制，其开合自由度与偏转自由度均由开合钳(剪)的转动实现，驱动方式简单可靠，且开合角度可调，使用灵活。

附图说明

图1为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械布局示意图；

图2为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的安装方式示意图；

图3为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的整体结构示意图；

图4-1、4-2、4-3为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的末端执行装置运动示意图；

图5为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的驱动装置内部结构示意图；

图6为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的末端执行装置结构示意图；

图7为本发明所述一种机器人辅助微创外科手术用器械的传动钢丝在驱动装置位置的布置方式示意图；