[发明专利]一种外科手术机器人操作端力传感装置

说明书

本发明公开了一种外科手术机器人操作端力传感装置，属于医疗器材领域，通过枪把式的结构设计，能够方医生的操作，能够用在神经外科、心胸外科、心血管外科、肝胆外科、胃肠外科等微创手术中。

技术领域

本发明涉及手术机器人力传感装置。

背景技术

现在的远程操作装置鉴于达芬奇机器人系统的主控制器，用于医生控制台的操作人员控制手术台车仪器设备和内窥镜。有两主要的部分，一个方向平台和一个定位手臂，其中主方向平台具有旋转仪器、打开和关闭仪器手指的功能；定位手臂能够在手术环境中移动仪器。从达芬奇的控制器装置中和机器人手臂上的操作移动不属于同一运行模式，医生不能根据机器人手臂的具体运行需求在医生控制台进行操作。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种外科手术机器人操作端力传感装置，包括有：

活动杆，其用于接收外部操作者的移动操作，活动杆沿着移动方向分布有轮齿；

齿轮，所述齿轮和活动杆上的齿轮配合，活动杆的移动带动齿轮的转动，所述的齿轮上设有能够检测其转动的霍尔传感器；

固定组件，所述的固定组件用于固定齿轮以及活动杆。

本发明通过将齿轮上的霍尔传感器的转动转变到移动距离，并进一步检测活动杆的轴向移动距离，并将相应的数据发送到手术机器人数据处理系统，控制远端执行部件如电凝钳、电刀、施夹钳等的移动，采用这种方式准确度高，传感器位置易设置，在具体，传感器在于检测转动，因此按照现有的方式设置在合理的位置即可。

同时齿轮和活动杆通过齿轮配合，将增大活动杆的稳定性，医生操作的时候，不容易程序轴向距离操作过渡。

作为改进，所述的固定组件上设有一个位于活动杆前端的杆槽，杆槽内设有一个用于活动杆端部通过的槽，其目的在于对活动杆进行轴向限位，提高移动的稳定性。

本发明活动杆通常是通过医生等操作者去控制，其具体可以是各种可以控制活动杆前后移动的部件，但在医疗机器人当中，为了便于医生操作，在优选的方案中，活动杆的近端是操作者手持的枪把组件，类似与现有医疗器械中的这种枪把组件。当为了提供更多的检测自由度，在更优选的实施方案中，所述的枪把组件包括枪把和枪体，枪把能够绕着枪体沿着竖直轴转动，并设有检测其转动的霍尔传感器，医生可以方便的操作这种转动自由度，活动杆位置不会发生变化，在医疗机器人操作当中是至关重要的，医生在操作的时候，位置不应出现大的移动。

作为改进，，所述的枪把包括扳机和手柄，所述的扳机绕着手柄转动，并设有能够检测其转动的霍尔传感器，在操作的时候，这种自由度通常在于给远端的手术器械的执行端开口结构的开闭，如电凝钳的开闭，使得医生看着显示屏操作有身临其境之感，医生也更加快的学习操作机器人。

作为改进，所述的活动杆上设有能够相对活动杆轴向转动的旋转套，并设有检测其相对转动的霍尔传感器，旋转套主要在于控制远端长臂手术器械沿着臂轴转动。

作为改进，所述的活动杆上设有转体，所述的转体限制活动杆并保证活动杆至少在1个自由度方向上运动。

作为改进，所述的转体包括固定活动杆的内固定件，活动杆穿过内固定件并可以相对内固定件沿着活动杆方向移动，并设有检测该移动的霍尔传感器。

作为改进，转体还包括和内固定件转动连接的中旋转件，并设有检测其转动的霍尔传感器。

作为改进，所述的转体包括和中旋转件转动连接的外旋转件，外旋转件固定在外部固定装置上，所述的内固定件和外旋转件包括2个转动自由度。

操作端手术器械在使用的时候，通常要沿着操作端组织各种转动，而这种转动在医生的操作处是难以控制的，上述方案在于解决的这个问题，在使用的时候，通过最外部的旋转件固定操作装置上，能够控制中间的各种旋转件转动。