[实用新型]带有力反馈的远程手术操作系统

权利要求书

1.一种带有力反馈的远程手术操作系统，用于控制手术执行装置，所述手术执行装置包括手术执行件，所述手术执行件具有第一转动自由度、垂直于第一转动自由度所确定平面的第二转动自由度以及垂直于第一转动自由度和第二转动自由度所确定平面的移动自由度，其特征在于，所述带有力反馈的远程手术操作系统包括操作装置、驱动机构、空间形态检测机构、阻尼测定机构以及阻尼施加机构；

所述操作装置包括操作杆，所述操作杆具有与所述手术执行件相对应的三个自由度；

所述驱动机构包括用于分别对应驱动所述手术执行件执行其第一转动自由度、第二转动自由度以及移动自由度的第一驱动器、第二驱动器以及第三驱动器；

所述空间形态检测机构包括用于分别对应检测所述操作杆在执行其第一转动自由度、第二转动自由度时的转动角度的第一检测器、第二检测器以及检测所述操作杆在执行其移动自由度时的位移的第三检测器；其中，第一、第二、第三驱动器分别对应根据第一、第二、第三检测器所检测的结果驱动所述手术执行件动作，以使所述手术执行件与所述操作杆同步动作；

所述阻尼测定机构包括用于分别对应检测所述手术执行件在执行其第一转动自由度、第二转动时所受到的扭力的第一测定器、第二测定器以及检测所述手术执行件在执行其移动自由度时所受到的直线阻力的第三测定器；

所述阻尼施加机构包括第一阻尼器、第二阻尼器以及第三阻尼器；当所述手术执行件执行其第一转动自由度时，所述第一阻尼器根据所述第一测定器所检测到的扭力向所述操作杆在执行其第一转动自由度时的转动方向上施加扭转阻尼，所述第二阻尼器根据所述第二测定器所检测到的扭力向所述操作杆在执行其第二转动自由度时的转动方向上施加扭转阻尼，所述第三阻尼器根据所述第三测定器所夹持到的直线阻力向所述操作杆在执行移动自由度时的移动方向上施加直线阻尼。

2.根据权利要求1所述的带有力反馈的远程手术操作系统，其特征在于，所述操作装置还包括保持体、分别通过第一枢轴和第二枢轴可转动连接在所述保持体上且转动轴线相垂直的第一弧形条板和第二弧形条板，所述第一弧形条板与所述第二弧形条板在其延伸方向均开设有导向长孔；所述操作杆的中部交接在关节轴承上，其头部穿设所述第一弧形条板和第二弧形条板的导向长孔，并能够沿导向长孔滑动。

3.根据权利要求2所述的带有力反馈的远程手术操作系统，其特征在于，所述第一阻尼器和所述第二阻尼器分别用于向所述第一枢轴和所述第二枢轴施加扭转阻尼；所述第一阻尼器和所述第二阻尼器均包括相枢接的两瓦片；所述第一枢轴和所述第二枢轴上设置有摩擦片；两所述瓦片用于包覆所述第一枢轴或所述第一枢轴；其中：

两所述瓦片之间连接有弹簧，且其中一个所述瓦片上设置有第一永磁体，另一个瓦片上设置有与所述第一永磁体异极相对的第一电磁体，所述第一阻尼器和所述第二阻尼器上的第一电磁体分别对应根据第一测定器和第二测定器所检测到的扭转阻尼来改变通过所述第一电磁体上的线圈的电流，以当所述第一测定器或者所述第二测定器所检测到的扭力增加时，所述第一电磁体上的线圈的电流增大以增大所述第一永磁体与所述第一电磁体之间的引力，以增大所述第一阻尼器对所述第一枢轴的阻尼或者增大所述第二阻尼器对所述第二枢轴的阻尼；并当所述第一测定器或者所述第二测定器所检测到的扭力减小时，所述第一电磁体上的线圈的电流减小以减小所述第一永磁体与所述第一电磁体之间的引力，以减小所述第一阻尼器对所述第一枢轴的阻尼或者所述第二阻尼器对所述第二枢轴的阻尼。

4.根据权利要求1所述的带有力反馈的远程手术操作系统，其特征在于，所述第一检测器和所述第二检测器均为角度传感器，所述第三检测器为位移传感器。

5.根据权利要求1所述的带有力反馈的远程手术操作系统，其特征在于，所述第一测定器和所述第二测定器为扭矩传感器；所述第三测定器为压力传感器。

6.根据权利要求2所述的带有力反馈的远程手术操作系统，其特征在于，所述操作杆的尾部套设有套管，所述第三阻尼器包括设置于所述套管上的第二永磁体以及设置于所述操作杆上并与所述第二永磁体同极相对的第二电磁体；所述第一阻尼器的第二电磁体根据所述第三测定器所检测到的直线阻力来改变通过所述第二电磁体上的线圈的电流，以当所述第三测定器所检测到的直线阻力增加时，所述第二电磁体上的线圈的电流增大以增大所述第二永磁体与所述电磁体之间的磁斥力，以当所述第三测定器所检测到的直线阻力减小时，所述第二电磁体上的线圈的电流减小以减小所述第二永磁体与所述第二电磁体之间的磁斥力。