[发明专利]一种三自由度电动型吻合器驱动装置

说明书

本发明公开了一种三自由度电动型吻合器驱动装置，该装置包括吻合器接口和吻合器驱动两部分，适用于一次性可弯曲钉匣(下文简称钉匣)。吻合器接口与钉匣连接，实现钉匣与驱动装置之间的机械连接和力传递。吻合器驱动装置驱动部分设置有3个电机驱动吻合器的3自由度运动(刀片的进退运动、钉舱俯仰运动和吻合器整体旋转运动)。3个电机环形布置保持驱动装置整体结构紧凑。刀片的进退运动和钉舱俯仰运动通过丝杆螺母结构传动实现，吻合器整体旋转运动由一对啮合的齿轮传动实现。该驱动装置具有可快速安装或卸下钉匣的特点。该装置可替换传统手术医生操作吻合器操控手柄控制，便于集成至手术机器人系统中，丰富手术机器人可用的手术器械类型。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种适用于一次性可弯曲钉匣的三自由度电动型吻合器驱动装置。

背景技术

吻合器是一种现代化的手术器械，目前的商用吻合器械主要依靠医生操作手持式操作柄实现钉舱闭合/打开，刀片切割组织、吻合器末端角度控制及整体旋转等操作，操作过程中需要双手共同完成操作。目前还未见到有关手术机器人使用吻合器进行手术的报道。

手术机器人技术是当前外科手术发展的趋势。目前的手术机器人在缝合过程中需要执行复杂精细的缝合、打结、切割病变组织等操作，手术复杂耗时长。吻合器具有缝合、止血、切割等多种功能于一体，并且操作过程非常简单，尤其适合机器人进行操作。因此，针对当前广泛使用的一次性可弯曲钉匣设计具备足够自由度的电动型吻合器驱动装置，意义重大。该类驱动装置可以将吻合器集成至手术机器人系统，增强手术机器人的功能，简化手术机器人进行缝合时的操作流程，缩短手术时间，减少手术风险。

为了便于后文描述吻合器驱动装置的结构设计和工作过程，这里以柯惠公司一次性可弯曲钉匣(下文简称钉匣)为例，简要介绍其结构特点。如图1所示的为柯惠公司一次性可弯曲钉匣。此类钉匣本身具有两个自由度，分别是刀片的进退运动J1、钉舱俯仰运动J2。刀片放置在钉匣内部，刀片末端设有卡口，方便与刀片推杆连接。钉舱俯仰运动由钉舱推杆的前后运动实现，钉舱推杆末端有突起支口，方便与驱动部件连接。钉匣尾部设有限位突起，方便钉匣和驱动部件固定。有关钉匣的详细结构可参考文献[1]。

参考文献：

[1]外观设计专利，吻合器一次性钉匣，授权公告号:CN 303495233S

发明内容

本发明的目的在于，提供一种适用于一次性可弯曲钉匣的驱动装置，可实现吻合器三个自由度(钉匣中的刀片进退运动、钉匣中的钉舱俯仰运动和吻合器整体旋转运动)在电机驱动下完成独立运动。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三自由度电动型吻合器驱动装置，该装置包括吻合器驱动装置接口部分和吻合器驱动装置驱动部分，适用于一次性可弯曲钉匣(下文简称钉匣)；吻合器驱动装置接口部分由接口基体、钉舱推杆拨片、接口插销、刀片推杆和接口外壳组成，用于连接钉匣，实现钉匣与驱动装置之间的机械连接和力传递；吻合器驱动装置驱动部分由定支架、动支架、两组齿轮副、两组丝杠螺母副和三台电机组成，用于驱动吻合器的3自由度运动(分别指钉匣中的刀片进退运动、钉匣中的钉舱俯仰运动和吻合器整体旋转运动)；该驱动装置具有钉匣易于快速安装或卸下的特点。

所述的吻合器驱动装置接口部分：接口基体上下两侧设置滑道，上滑道内放置接口插销，下滑道内放置钉舱推杆拨片；接口基体中空，空腔中放置刀片推杆；钉舱推杆拨片沿接口基体下侧壁做轴向运动，驱动钉匣中的钉舱做俯仰运动；接口插销沿接口基体上侧壁做轴向运动，形成钉匣拆卸时的离合器；刀片推杆穿过接口基体中心做轴向运动，驱动刀片进退运动。

所述的吻合器驱动装置接口部分：接口基体前端设有开口槽；接口插销前侧设置有限位缺口。