[实用新型]骨科手术辅助机器人末端工具的快换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，具体涉及一种骨科手术辅助机器人末端工具的快换装置。

背景技术

骨科手术机器人是医疗领域最早开展研究和应用的手术机器人之一，也是国内外研究较多的手术机器人，目前已有ROBODOC、ACROBOT、MAKO、RIO、Renaissance等机器人已获得美国食品药品管理局(FDA)临床许可。

在骨科手术过程中，会需要根据手术需要经常更换机器人末端手术工具。为此，在骨科手术机器人设计时，一把都把机器人末端连接处设计成工业常见的法兰结构，以便进行手术工具的更换。这种靠多个螺钉固定式的接头因消耗医生无效作业时间在手术室是很难被接受的。特别是考虑消毒灭菌等问题，机器人在手术过程中都被包裹一层消毒幕帘，这对手术过程中需要根据手术需要经常更换机器人末端手术工具的骨科手术来说，临床可接受性就是一大挑战，也会限制了骨科手术机器人在临床的推广。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种骨科手术辅助机器人手术工具的快换装置，能够快速拆装安装于机器人末端的手术工具，从而提高骨科手术机器人在手术室的适应性和可接受性。

为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种骨科手术辅助机器人末端工具的快换装置，用于快速拆装安装于机器人末端的手术工具，所述快换装置包括锁紧组件，所述锁紧组件包括锁紧销和夹杆机构，所述锁紧销和所述夹杆机构中，其中一个与所述机器人末端相对固定，另一个与所述手术工具相对固定，所述锁紧销设有相背的两锁紧凹槽，所述夹杆机构包括两夹杆，所述两夹杆可转动的共同连接在一支轴上或分别连接在两支轴上以形成两个杠杆结构，所述两夹杆的两施力端位置相对，所述两夹杆的两作用端位置相对，所述两夹杆的两施力端共同连接在一弹性部件上或分别连接在两弹性部件上，所述两夹杆的两施力端克服所述弹性部件的弹力作用，以使所述两夹杆的两作用端之间的距离大于所述锁紧销的直径，所述两夹杆的两施力端承受所述弹性部件的弹力作用，以使所述两夹杆的两作用端夹紧在所述两锁紧凹槽中。

进一步的，所述夹杆机构还包括解锁按钮，所述解锁按钮可滑动的连接在一轴套中并且相对所述弹性部件设置在所述夹杆的另一侧，所述解锁按钮的一端与所述夹杆的施力端连接，所述解锁按钮的另一端构成按压端。

进一步的，所述两夹杆的两施力端的相对侧分别设置有两根导向轴，所述弹性部件采用弹簧，所述弹簧的两端分别套设安装在两根所述导向轴。

进一步的，所述两锁紧凹槽相互连通形成一环形凹槽。

进一步的，所述快换装置还包括定位组件，所述定位组件采用一面两孔定位结构，包括第一定位面和第二定位面，所述第一定位面和所述第二定位面中，其中一个设置在所述机器人末端，另一个设置在所述手术工具，所述第一定位面和所述第二定位面定位连接以限制所述手术工具相对所述机器人末端的3个自由度，所述第一定位面和所述第二定位面通过圆柱销定位连接以限制所述手术工具相对所述机器人末端的2个自由度，所述第一定位面和所述第二定位面还通过圆柱销和削边销相配合以限制所述手术工具相对所述机器人末端的1个自由度。

进一步的，所述第一定位面为一底座的自由面，所述底座与所述机器人末端法兰相对固定；所述锁紧销和所述圆柱销集成为一锁紧圆柱销，所述锁紧圆柱销与所述底座相对固定；所述第二定位面为一连接架的自由面，所述连接架与所述手术工具夹具相对固定，所述支轴与所述连接架相对固定。

进一步的，所述锁紧圆柱销与所述底座螺纹连接。

进一步的，所述连接架与所述手术工具夹具为一体结构，所述手术工具与所述手术工具夹具螺纹连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1)本实用新型通过杠杆结构和弹簧作用的结合，杠杆的一端在外力作用下克服弹簧的作用力可实现杠杆的另一端的开合，另一端的开合实现对锁紧销的快速拆装，能够快速拆装机器人末端和手术工具，从而提高骨科手术机器人在手术室的适应性和可接受性；

2)本实用新型通过设置解锁按钮，夹杆机构处于常锁状态，通过解锁按钮进行暂时解锁以便拆装；

3)本实用新型通过设置导向轴，弹簧与夹杆的连接更加稳固可靠，快换过程更为精确，不易出现误差

4)本实用新型通过将锁紧凹槽连通为一个整体的环形的锁紧凹槽，不需要专门定位，夹杆的作用端即可以锁住环形的锁紧凹槽。

附图说明

图1为本实用新型公开的骨科手术辅助机器人手术工具快换装置的俯视图；

图2为图1中A-A截面的主视图；