[发明专利]一种手术机器人双环万向节式控制装置

说明书

本发明提供一种手术机器人双环万向节式控制装置，包括关节座和安装在所述关节座上的双环万向节，双环万向节由内环、外环和关节座组成，关节座内具有感应组件和限位件，球型件的中心有通孔。本发明利用双环万向节的三维旋转能力简化了手术机器人及控制装置的结构，使手术机器人控制装置更小更轻便，操作便利，提高手术操作效率。

技术领域

本发明涉及一种手术机器人系统，具体涉及一种手术机器人双环万向节式控制装置。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的微创外科手术开始普及。微创手术具有创伤小、患者较容易恢复等优点，随着医用内窥镜技术的发展，微创手术越来越得到广泛的应用。但微创手术的观察视野狭小、手术区域不灵活，因此其手术难度比一般的普通手术难度要大得多。需要一名主刀医师和一名持镜操作师进行完美的配合，才能使一场手术达到理想的效果。而两者间的默契需要主刀医师和持镜操作师长期配合才能形成，且中间还存在很多不稳定的因素。

手术机器人的出现改变了常规手术方式，主刀医生可以脱离手术台，在旁边的控制器上操作机械臂为患者手术。

以目前世界上最先进的达芬奇手术机器人为例，其脚踏实际上是一个具有切换功能的开关电源控制器，是通过切换控制线路来工作的。当踩下摄像机踏板时，主操作手与机械臂的控制线路断开，此时主操作手可以调整摄像机的位置，直接实现视野的上下左右移动及旋转。放开摄像机脚踏可使主操作手与机械臂重新获得连接。离合器脚踏板可以实现主操作手和控制端的脱离，在机械臂系统完全不动的情况下，主操作手可以移动到符合人机工程学的位置。达芬奇还有一个脚踏板控制电热系统，此外还有一个备用脚踏板。

现有手术机器人有以下不足：1、费用昂贵，绝大多数医院无力承担。2、体积庞大，不方便人机同时在手术台上配合。3、缺少触觉反馈，主刀医生在手术台下遥控，丧失了传统的手感。4、控制台庞大，处于有菌环境，遇到突发情况时，主刀医生难以及时消毒上台抢救，会浪费宝贵的机会。因此为了能在手术台无菌环境下使用，研发一种小型的控制装置，对全世界机器人领域发展具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种手术机器人双环万向节式控制装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的手术机器人双环万向节式控制装置，包括具有内环、外环和关节座组成的双环万向关节；所述关节座可连接到手术设备上；所述内环通过内环旋转轴悬挂在所述外环上，外环通过外环旋转轴悬挂在关节座上；所述内环旋转轴与所述外环的旋转轴相互垂直，轴心线的夹角为90度；外环旋转轴与第一感应组件连接并被感应旋转；所述内环上穿设有控制杆。

优选，所述感应组件包括感应器和传动装置，所述旋转轴和所述感应器直接连接或通过所述传动装置联接。

优选，所述感应器和旋转轴上分别安装有感应磁极和磁传感器，所述磁传感器感应到感应磁极运动后产生的磁场变化，产生脉冲信号。

具体地，所述内环旋转轴与第二感应组件连接并被感应旋转。

具体地，所述的关节座与手术设备为可拆卸连接。优选螺纹连接或承插连接或捆缚。

具体地，还包括无菌套，所述无菌套与关节座连接，所述无菌套用于包裹双环万向节。

具体地，所述无菌套至少有一个开口，所述开口可以与关节座对合。优选，无菌套由透明柔软的高分子材料制成。进一步优选，透明塑料套，一端有开口与关节座对合。

具体地，还包括触碰传感器或按钮。用于接收控制动作，让操作者控制更多设备。

具体地，所述关节座或内环是环状轴承，所述环行轴承包括内圈和外圈；所述外圈上设有第三感应组件，所述第三感应组件用于感应所述内圈旋转。