[发明专利]一种关节联动的手术器械

说明书

本发明涉及手术器械，具体地说是一种关节联动的手术器械，包括近端段关节组、联动段关节组、远端段关节组、旋转部件和执行器，其中各段关节组均有两个自由度方向的偏转，联动段关节组中的关节与之对应的近端段关节组中的关节的运动同幅度、且反向；联动段驱动腱分别固定在近端的基座上和联动段的末端，以及远端段驱动腱用的鞘管两端分别固定在近端的关节基座上和联动段关节组的末端，也就是远端驱动腱经过近端和远端段关节部分，该驱动腱外侧有鞘管、执行器驱动腱。本发明能够实现手术所需的展开空间，将远端位置与姿态进行分离，以及实现近端段和远端段的关节驱动互不干扰，以减弱传统手术机械臂驱动空间与操作空间之间的强耦合状态。

技术领域

本发明涉及手术器械，具体地说是一种关节联动的手术器械。

背景技术

单孔腹腔镜手术机器人凭借单一手术切口向腹腔置入内窥镜及多支手术器械，并在影像引导下协同操作手术器械完成手术任务，具有创伤小、出血量小、恢复时间短、手术风险及并发症率低等突出优势。单孔腹腔镜手术机器人的末端器械须通过穿刺器，进入腹腔后，术中需要展开。但单孔腹腔镜手术机器人仍然存在近端段的展开与远端关节相互干扰，驱动间耦合严重的问题。

发明内容

为了解决现有单孔腹腔镜手术机器人存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种关节联动的手术器械。该关节联动的手术器械利用关节联动方式以实现单孔腔镜术等手术所需的展开空间，不会影响旋转部件和执行器动作；并且，采用较少驱动数实现术中所需的灵活度，能更好地辅助医生完成手术，且整体结构紧凑，满足各关节角大小、小尺寸、高负载能力等要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括依次相连的基座杆件、联动预紧杆、近端段关节组、联动连接杆、联动段关节组、远端段关节组、旋转部件及执行器，其中各段关节组中均具有结构相同的偏航关节及俯仰关节，该偏航关节及俯仰关节包括关节基座、关节转动部、滚轮A、转轴及滚轮B，所述关节基座与关节转动部通过转轴转动连接，该转轴上分别安装有滚轮A及滚轮B，所述关节基座及关节转动部的端面上均开设有多个供驱动腱穿过的孔；每段关节组中偏航关节的转轴的轴向中心线与同段关节组中俯仰关节的转轴的轴向中心线交错布置；所述近端段关节组中的近端偏航关节、近端俯仰关节及远端段关节组中的远端偏航关节、远端俯仰关节均通过各自的主动驱动腱驱动实现自由度，主动驱动腱的一端与近端偏航关节、近端俯仰关节、远端偏航关节、远端俯仰关节相连，另一端穿过所述联动预紧杆、基座杆件后与驱动腱驱动机构相连；所述近端偏航关节、近端俯仰关节、远端偏航关节及远端俯仰关节各自的滚轮A与各自的主动驱动腱接触，各自的滚轮B用于与相邻的下级关节的主动驱动腱接触；所述联动段关节组中联动俯仰关节及联动偏航关节均连接有各自的联动驱动腱，该联动俯仰关节的联动驱动腱一端固定在联动俯仰关节的关节转动部上，另一端依次经过联动俯仰关节的滚轮A、联动俯仰关节的关节基座、联动连接杆、近端俯仰关节，并固定在近端俯仰关节的关节基座上；所述联动偏航关节的联动驱动腱一端固定在联动偏航关节的关节转动部上，另一端依次经过联动偏航关节的滚轮A、联动偏航关节的关节基座、联动俯仰关节、联动连接杆、近端俯仰关节、近端偏航关节，并固定在所述联动预紧杆上。

其中：每个关节的主动驱动腱或联动驱动腱均为一组两根，每个关节中的所述滚轮A的两侧均设有滚轮B，每个关节自己的两根主动驱动腱或两根联动驱动腱分别与该关节中的滚轮A两侧接触后穿过该关节中的关节转动部，再通过夹头固定在关节转动部上，每个关节中的两个滚轮B分别与相邻的下级关节的两根主动驱动腱或两根联动驱动腱接触，且相邻的下级关节的两根主动驱动腱或两根联动驱动腱位于所接触的两个滚轮B轴向的两侧。