[发明专利]末端摆动关节驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种摆动关节的驱动机构，特别涉及一种微创手术器械用的摆动关节驱动机构，尤其是用于单孔手术和自然腔道手术的摆动关节的驱动机构。

背景技术

微创手术是指医生利用腹、胸腔镜等现代医疗设备以及配套器械进行的手术操作，微创外科技术的衍生对推动人类发展和文明进步做出了重要贡献，已成为21世纪全球外科领域的主旋律。与开口手术相比，微创手术具有创伤小、出血少、恢复快等诸多优点，在临床手术中已得到了越来越广泛的应用。近年来，随着科学技术的发展以及医学需求的提高，用于辅助实现微创手术的微创手术机器人应运而生并得到了迅速发展，它是集图像系统、控制系统、机构系统等三大系统于一体的现代化医疗设备。微创机器人的出现克服了传统微创技术的许多缺点，具有安全可靠、操作灵活等优点，还具有实施远程微创手术的潜力。目前，微创机器人已在泌尿外科、心脏外科、普通外科、妇产科和儿科等领域得到推广应用。近年来，单孔手术和自然腔道手术成为各国研究的热点。

受单孔手术和自然腔道手术外器械臂约束的影响，且为了满足实际手术操作的需求，包括切割、止血、缝合、打结等，末端手术工具一方面要形成必要的操作空间，另一方面还要有足够的操作力度和一定的精度。所以，在末端手术工具上加摆动关节(蛇形关节、连续体关节等)是许多相关学者的选择。已有末端摆动关节的驱动机构多为球销副或者胡克铰，二者存在的主要问题是在进行末端摆动关节的驱动时，张紧钢丝绳和松弛钢丝绳驱动端的位移不等，在反向摆动时，松弛丝不能瞬时变为张紧丝，张紧丝不能瞬时转为松弛丝，造成这一时间段末端摆动关节位姿的不稳定，此外，二者的加工组装相对复杂。

发明内容

本发明目的在于克服已有技术的不足，提供一种精度高、结构简单、便于一体化操作且能实现等伸缩功能的末端摆动关节驱动机构。

本发明通过以下技术手段实现上述目的：

本发明的末端摆动关节驱动机构,它包括下底板,在所述的下底板上沿横向和纵向分别垂直交叉开有横向燕尾导槽和纵向燕尾导槽,在所述的横向燕尾导槽内滑动连接有横向导轨，在所述的纵向燕尾导槽内滑动连接有纵向导轨，在所述的横向导轨上垂直连接有第一销轴,在所述的纵向导轨上垂直连接有第二销轴,所述的第一销轴和第二销轴分别插在工具连接杆的销孔内形成两个转动副；在所述的下底板上固定有上底板，在所述的上底板的底面中间开有工具连接杆运动行程槽，所述的工具连接杆的后端设置在连接杆运动行程槽内并且能够在连接杆运动行程槽内前后移动或者左右摆动，在所述的上底板的底面前端左右两侧对称的开有钢丝绳运动行程槽，左右两根钢丝绳的一端分别通过一个导丝轮导向后穿过对应侧的钢丝绳运动行程槽后固定在上底板的固丝孔内,所述的左右两根钢丝绳的另一端用于与末端摆动关节相连；所述的两个导丝轮分别通过导丝轮销轴固定在工具连接杆内,两个导丝轮用以改变两根钢丝绳在末端摆动关节驱动机构里的走向。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1.本发明的末端摆动关节驱动机构面向单孔手术和自然腔道手术使用，能够实现末端摆动关节的等伸缩，可以填补在单孔手术和自然腔道手术无该类产品的空白。

2.本发明的末端摆动关节驱动机构具有较高的灵活性，运动平稳，便于手术的精准操作，降低缝合、打结等手术操作的难度。

3.本发明结构简单，便于与末端手术工具的其它结构结合在一起，进行一体化操作，降低实际手术时医生的疲劳程度。

附图说明

图1为本发明的末端摆动关节驱动机构与操作手柄连接的示意图；

图2为本发明的末端摆动关节驱动机构的安装使用示意图；

图3为图2所示的机构向右摆的爆炸图；

图4为图2所示的机构向左摆的爆炸图；

图5为图2所示的机构的上底板结构示意图；

图6为图2所示的机构的下底板结构示意图；

图7为本发明的末端摆动关节驱动机构的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。