一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107468339A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710661193.9(22)申请日2017.08.04(71)申请人吉林大学地址130023吉林省长春市南关区人民大街5899号吉林大学南岭校区机械材料馆719室(72)发明人冯美张海军莫玄周星海郝良天李秋萌(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高志光(51)Int.Cl.A61B34/30(2016.01)A61B34/00(2016.01)权利要求书3页说明书9页附图15页(54)发明名称一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械(57)摘要一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，它涉及腹腔微创外科手术医疗设备技术领域，能够使得器械在患者体内依靠自身实现末端手术钳的空间移动、定位，增强了手术器械的末端姿态调整能力，具有较好的灵活性，实现了在狭小空间内完成对组织的手术操作；利用设计在手术器械的腕部与末端手术钳之间的自转关节，避免了自转需要关节复位的问题，它包括末端手术钳机构、自转关节、腕部柔性关节和动力驱动箱；动力驱动箱包括走线管、壳体、上底板、下底板、五组电机绳轮装置、绳索导向轮组和绳索导向柱组；走线管的一端与腕部柔性关节的尾端球铰结构连接，走线管的另一端固定在下底板上。本发明用于机器人辅助微创手术。CN107468339ACN107468339A权利要求书1/3页1.一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，其特征在于：它包括末端手术钳机构(1)、自转关节(2)、腕部柔性关节(3)和动力驱动箱(4)；自转关节(2)固装在末端手术钳机构(1)上；腕部柔性关节(3)包括结构相同收尾依次连接的若干个球铰结构，腕部柔性关节(3)的首端球铰结构与自转关节(2)连接；动力驱动箱(4)包括走线管(4-1)、壳体(4-0)、上底板(4-5)、下底板(4-6)、五组电机绳轮装置(4-3)、绳索导向轮组和绳索导向柱组；上底板(4-5)布置在下底板(4-6)的上方且二者均布置在壳体(4-0)内，其中三组电机绳轮装置(4-3)布置在上底板(4-5)的上表面上，剩余二组电机绳轮装置(4-3)、绳索导向轮组和绳索导向柱组布置在下底板(4-6)的上表面上，走线管(4-1)的一端与腕部柔性关节(3)的尾端球铰结构连接，走线管(4-1)的另一端固定在下底板(4-6)上；末端手术钳机构(1)通过穿过球铰结构、再缠绕在绳索导向轮组、绳索导向柱组的绳索与所述剩余二组电机绳轮装置(4-3)连接；自转关节(2)通过穿过球铰结构、再缠绕在绳索导向轮组和绳索导向柱组上的绳索与所述其中三组电机绳轮装置(4-3)的一组电机绳轮装置(4-3)连接；腕部柔性关节(3)通过穿过球铰结构、再缠绕在绳索导向轮组和绳索导向柱组上的绳索与所述其中三组电机绳轮装置(4-3)的另外二组电机绳轮装置(4-3)连接。2.根据权利要求1所述一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，其特征在于：所述末端手术钳机构(1)包括关节轴(1-1)和两个夹持件(1-3)，所述自转关节(2)包括手指座(2-1)、上固定套(2-2)和下固定套(2-3)；所述两个夹持件(1-3)通过关节轴(1-1)固定在手指座(2-1)上，手指座(2-1)转动安装在上固定套(2-2)上，下固定套(2-3)固装在上固定套(2-2)上，手指座(2-1)的自转轴穿过上固定套(2-2)和下固定套(2-3)的中空腔，手指座(2-1)的自转轴具有中心通孔(2-1-1)。3.根据权利要求2所述一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，其特征在于：每个所述夹持件(1-3)上带有具有轮槽的夹持绳轮(1-3-1)和与该轮槽相通的用于控制末端手术钳机构(1)开合所用绳索的固定孔一(1-3-2)；两个夹持件(1-3)通过穿过绳索固定孔(1-3-2)按相反方向绕在夹持绳轮(1-3-1)的轮槽上、然后穿过中心通孔(2-1-1)、再绕在绳索导向轮组、绳索导向柱组上的绳索与所述剩余二组电机绳轮装置(4-3)连接。4.根据权利要求4所述一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，其特征在于：每个所述球铰结构包括由球(3-1)和球壳(3-2)构成的球铰和两个穿绳座(3-3)；两个穿绳座(3-3)分别连接球(3-1)和球壳(3-2)，腕部柔性关节(3)的首端穿绳座(3-3)连接下固定套(2-3)，走线管(4-1)的一端与腕部柔性关节(3)的尾端穿绳座(3-3)连接。5.根据权利要求4所述一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术器械，其特征在于：手指座(2-1)的自转轴上还设置有控制自转关节(2)自转所用绳索的固定孔二(2-1-2)，位于固定孔二(2-1-2)两侧的自转轴上开有固