三自由度手术器械_中国专利数据库
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三自由度手术器械

发布日期:2024-08-22 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370


三自由度手术器械
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摘要: 本公开的至少一种实施例涉及手术器械,尤其涉及一种三自由度手术器械。、在机器人辅助微创手术过程中,系统中的手术器械作为末端执行器依照系统主从控制方式,将医生主手动作直接作用在患者的病变部位。目前用于微创手术的手术器械一般采用丝传动的传动方式。、丝传动手术器械是利用钢丝作为牵引丝驱动例如电钩、...
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本公开的至少一种实施例涉及手术器械,尤其涉及一种三自由度手术器械。背景技术:1、在机器人辅助微创手术过程中,系统中的手术器械作为末端执行器依照系统主从控制方式,将医生主手动作直接作用在患者的病变部位。目前用于微创手术的手术器械一般采用丝传动的传动方式。2、丝传动手术器械是利用钢丝作为牵引丝驱动例如电钩、操作钳之类的手术执行终端执行手术操作的手术器械。在丝传动手术器械中,牵引丝驱动末端的关节摆动,关节带动手术执行终端到达所需的手术位置。然而丝传动驱动关节摆动并非线性传输时,牵引丝会发生丝松弛或过渡张紧的情况,导致手术器械的控制精度下降,影响手术器械的精准度。技术实现思路1、针对于现有的技术问题,本公开提供一种三自由度手术器械,用于至少部分解决以上技术问题,减小驱动丝松弛或过渡张紧而产生误差,提高手术器械的精准度。2、本公开的实施例提供一种三自由度手术器械,包括主体部;执行机构,安装于所述主体部,并包括:第一关节部,所述第一关节部的第一端绕第一方向上的轴线可转动地安装于所述主体部;以及第二关节部,所述第二关节部的第一端绕与所述第一方向垂直的第二方向上的轴线可转动地安装于所述第一关节部的第二端,所述第二关节部的第二端被构造为安装适用于手术的执行部;驱动机构,安装于所述主体部;两组驱动丝,被构造为在所述驱动机构的驱动下,分别驱动所述第一关节部相对于所述主体部的轴线偏转和驱动所述第二关节部相对于所述第一关节部的轴线偏转;以及补偿机构,安装于所述主体部,被构造为在所述第一关节部偏转时,补偿与所述第二关节部相连的所述驱动丝的松弛或过渡张紧,以维持所述第二关节部与所述第一关节部同轴。3、根据本公开的实施例,所述补偿机构被构造成在所述第一关节部偏离所述主体部的轴线的过程中,对两组所述驱动丝中与所述第二关节部相连的第二驱动丝进行张紧以补偿所述第二驱动丝的松弛;在所述第一关节部转动靠近所述主体部的轴线的过程中,对所述第二驱动丝进行松弛,以补偿所述第二驱动丝的过渡张紧。4、根据本公开的实施例,所述第一关节部和所述第二关节部均包括:管体;连接耳,安装于所述管体的至少一端,被构造为允许所述第一关节部、所述第二关节部转动;以及环部,设置于所述管体的内腔,所述环部在所述第一方向上、所述第二方向上的径向相对的两端均设置有用于允许所述驱动丝穿过的驱动孔;其中,所述第一关节部的管体的第一端在所述第一方向上的径向相对的两端分别设置有所述连接耳,所述第一关节部的第二端、所述第二关节部的第一端在所述第二方向上的径向相对的两端分别设置有所述连接耳;优选地,所述管体位于所述连接耳的两侧均设置有让位槽,以允许所述第一关节部绕所述第一方向上的轴线转动、所述第二关节部绕所述第二方向上的轴线转动。5、根据本公开的实施例,所述补偿机构包括两组补偿组件,两组所述补偿组件中的任一个包括:第二导丝组件,安装于所述主体部,被构造为缠绕并传导所述第二驱动丝;调节组件,可滑动地安装于所述第二导丝组件,被构造为顶紧或释放所述第二驱动丝;以及补偿驱动组件,安装于所述主体部上,被构造为在两组所述驱动丝中的第一驱动丝驱动所述第一关节部转动的过程中,驱动所述调节组件滑动;优选的,所述调节组件包括:滑动架,可滑动地安装于所述第二导丝组件上;以及转动轮,可转动地安装于所述滑动架上,被构造为缠绕并传导所述第二驱动丝。6、根据本公开的实施例,所述驱动机构包括两个偏转驱动机构,被构造为分别驱动两组所述驱动丝,两个所述偏转驱动机构中的任一个包括:偏转驱动组件,安装于所述主体部上;转动轴,在与所述第一方向和所述第二方向均垂直的第三方向上延伸,被构造为在所述偏转驱动组件的驱动下绕所述第三方向的轴线转动;以及两个驱动凸轮,安装于所述转动轴上,每组所述驱动丝中的两个所述驱动丝分别反向缠绕于两个所述驱动凸轮,两个所述驱动凸轮被构造为在所述转动轴的驱动下,驱动其中一个所述驱动丝收丝,同时驱动另一个所述驱动丝放丝,使得所述第一关节部、第二关节部转动;优选地,两个所述偏转驱动机构包括第一偏转驱动机构和第二偏转驱动机构,所述第一偏转驱动机构被构造为驱动两个所述第一驱动丝,所述第二偏转驱动机构被构造为驱动两个所述第二驱动丝。7、根据本公开的实施例,所述补偿驱动组件包括:传动轴,在与所述第三方向上可转动地安装于所述主体部;两个调节凸轮,安装于所述传动轴,并随所述传动轴转动,被构造为驱动所述调节组件滑动,以顶紧或释放所述第二驱动丝;以及传导组件,被构造为在所述第一偏转驱动机构驱动所述第一驱动丝的过程中,驱动所述传动轴转动;优选的,所述传导组件包括:第一传动轮,安装于所述第一偏转驱动机构的转动轴上,并随所述转动轴转动;第二传动轮,安装于所述传动轴上;以及传动丝,缠绕于所述第一传动轮和所述第二传动轮之间,被构造为在所述第一偏转驱动机构的转动轴转动的驱动下,驱动所述传动轴转动,使得两个所述调节凸轮驱动所述调节组件滑动,以顶紧或释放所述第二驱动丝。8、根据本公开的实施例,所述偏转驱动机构包括:连接盘,安装于所述转动轴上,并同轴相连;以及两个凸块,安装于所述连接盘的同一径向方向上,以在两个所述凸块转动至预设位置时,表示所述执行机构位于所述主体部的轴线上的初始位置。9、根据本公开的实施例,所述主体部包括基座和连接管,所述连接管的第一端可转动地安装于所述基座上,并在所述第三方向上延伸,所述执行机构安装于所述连接管的第二端,所述基座上设置有驱动所述连接管转动的旋转驱动机构,所述旋转驱动机构包括:旋转驱动组件,安装于所述基座上;主动轮,可转动地安装于所述基座,被构造为在所述旋转驱动组件的驱动下转动;从动轮,可转动地安装于所述基座,并与所述连接管的第一端连接;以及转动丝,缠绕于所述主动轮和所述从动轮上,被构造为在所述主动轮的驱动下驱动所述从动轮转动,使得所述连接管绕所述第三方向上的轴线旋转,以调节所述执行机构的位姿。10、根据本公开的实施例,还包括两个第一导丝组件,安装于所述主体部,被构造为分别缠绕并传导所述第一驱动丝,所述第一导丝组件和所述第二导丝组件中的任一个包括:支撑架,安装于所述主体部上;导丝轮,可转动地安装于所述支撑架,被构造为接收所述驱动凸轮传导的所述驱动丝;支臂,安装于所述支撑架上,并向着靠近所述连接管的第一端的方向延伸;以及导丝轴,安装于所述支臂,所述导丝轴与所述驱动孔所在的直线与所述第三方向平行,以接收所述导丝轮传导的所述驱动丝并在所述第三方向上传导。11、根据本公开的实施例,所述第一导丝组件和所述第二导丝组件还包括:支架,可滑动地安装于所述支撑架;张紧轮,可转动地安装于所述支架,以传导所述驱动丝;以及调节件,安装于所述支撑架,并与所述支架抵紧,被构造为驱动所述支架滑动,以张紧所述张紧轮上缠绕的所述驱动丝。12、根据本公开提供的三自由度手术器械,在驱动机构的驱动下,两组驱动丝分别驱动第一关节部相对于主体部的轴线偏转和驱动第二关节部相对于第一关节部的轴线偏转,由于第一关节部与主体部可转动地连接,第二关节部与第一关节部可转动地连接,在第一关节部偏转时,与第二关节部相连的驱动丝会发生松弛或过渡张紧的情况,导致影响用于手术的执行部在手术操作时的精准度,补偿机构补偿与第二关节部相连的驱动丝的松弛或过渡张紧,在第一关节部偏转时,维持第二关节部与第一关节部同轴,减小因驱动丝松弛或过渡张紧而产生误差的影响,从而提高手术器械的精准度。

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