一种形变可控机构制造技术

本发明专利技术涉及医疗器械，具体地说是一种形变可控机构，其主体结构包括形变段、远端执行机构驱动腱、远端连接件、近端连接件、中间连接件及形变段驱动腱，形变段为镂空结构，形变段的本体横截面上具有多个贯穿孔，或在开设的盘体槽上安装带有多个贯穿孔的盘体；连接件具有多个贯穿孔，用于连接多个形变段，并为远端执行机构及近端的本体或插入管提供接口。本发明专利技术形变段材料连续性好，形变状态柔顺，集成度高，可以提供所需的承载能力，整体无铆钉结构，便于装配，提高了生产效率。

A deformation controllable mechanism

The invention relates to a medical device, in particular to a deformation controllable mechanism, the main structure of which includes a deformation section, a drive tendon of a remote actuator, a remote connection piece, a near connection piece, an intermediate connection piece and a drive tendon of a deformation section, the deformation section is a hollow structure, the body cross section of the deformation section is provided with a plurality of through holes, or a plurality of through holes are installed on the opened disc body groove The connector has a plurality of perforations for connecting a plurality of deformation sections, and provides an interface for the remote actuator and the body or the insertion tube of the near end. The deformation section material of the invention has good continuity, flexible deformation state, high integration degree, can provide the required bearing capacity, has no rivet structure as a whole, is convenient for assembly, and improves the production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种形变可控机构
本专利技术涉及医疗器械，具体地说是一种形变可控机构。
技术介绍
在现代医学的诊疗过程中，为了实现手术创伤小、疼痛感轻、术后恢复快且美观等要求，微创手术在医疗外科领域占有越来越重要的地位。微创手术所使用的手术器械相比于传统意义上的手术器械有着很大不同，需要有更好的灵巧性以及一定的负载能力。目前常见的医疗手术机器人的末端执行机构的柔性弯曲部分大都采用铆钉连接，这种方式的加工工艺较为复杂，生产成本过高，生产效率低下，不利于大批量生产。因此提供一种结构较为简单，材料连续性好，形变状态柔顺，集成度高，可以提供所需的承载能力，同时生产加工成本低且易于装配的用于医疗器械的形变可控机构是十分有意义的。
技术实现思路
为了克服采用铆钉连接的常用医疗器械柔性弯曲部分加工工艺复杂、生产成本高、生产效率低下等缺点，本专利技术的目的在于提供一种形变可控机构。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括远端执行机构、远端连接件、形变段、近端连接件、远端执行机构驱动腱、形变段驱动腱及控制部，其中形变段分别与远端连接件及近端连接件相连，该远端连接件上安装有所述远端执行机构，所述远端执行机构驱动腱由近端连接件、形变段、远端连接件内穿过，一端与所述远端执行机构相连，另一端与所述控制部连接；所述形变段为镂空的弹性骨架，即该形变段为中空结构，侧壁上开设有多个用于形变段发生形变的形变槽，各形变槽沿轴向排布、径向开设；所述侧壁上、远端连接件及近端连接件上沿圆周方向分别均匀开设有至少一个贯穿孔，各贯穿孔均沿形变段的轴向开设，每个所述贯穿孔内均贯穿有形变段驱动腱，该形变段驱动腱的一端与所述形变段靠近远端执行机构的一端相连，另一端与所述控制部连接，所述控制部通过远端执行机构驱动腱驱动远端执行机构工作，通过形变段驱动腱控制所述形变段发生形变；其中：所述形变段的内表面或外壁上沿轴向开有与各贯穿孔数量相同且一一对应的切割槽，该切割槽与所述贯穿孔相连通，使贯穿孔成为内切孔或外切孔；所述形变段外壁上开设的切割槽在装入形变段驱动腱后通过焊接封死；各所述形变槽的开槽方式均为对开结构，即形变槽的周长小于所述形变段的周长；各所述形变槽的开槽中心轴线绕形变段中心轴线沿轴向旋转布置；本专利技术包括远端执行机构、远端连接件、形变段、近端连接件、远端执行机构驱动腱、盘体、形变段驱动腱及控制部，其中形变段分别与远端连接件及近端连接件相连，该远端连接件上安装有所述远端执行机构，所述远端执行机构驱动腱由近端连接件、形变段、远端连接件内穿过，一端与所述远端执行机构相连，另一端与所述控制部连接；所述形变段为镂空的弹性骨架，即该形变段为中空结构，侧壁上开设有多个盘体槽，每个所述盘体槽中均插设有与形变段连接的盘体，相邻两盘体槽之间的形变段上开设有至少一个用于发生形变的形变槽，各所述盘体槽沿轴向排布、与形变槽均为径向开设；各所述盘体上均沿圆周方向均匀开设有至少一个贯穿孔，每个所述贯穿孔内均贯穿有形变段驱动腱，该形变段驱动腱的一端与所述形变段靠近远端执行机构的一端相连，另一端与所述控制部连接，所述控制部通过远端执行机构驱动腱驱动远端执行机构工作，通过形变段驱动腱控制所述形变段发生形变；其中：所述盘体的端面为圆形，中间开孔，该开孔的外围沿圆周方向均匀布有多个所述贯穿孔，在所述盘体厚度方向沿径向设有用于与形变段连接的销钉孔；所述盘体端面的两端为圆弧、中间为平面，其中一端的圆弧所对应的弦长大于另一端圆弧所对应的弦长，进而形成卡在所述形变段上的止口；所述盘体中间开孔，该开孔的外围沿圆周方向均匀布有多个所述贯穿孔；所述盘体槽及形变槽的开槽方式均为对开结构，即盘体槽及形变槽的周长小于所述形变段的周长；所述盘体槽及形变槽的开槽中心轴线绕形变段中心轴线沿轴向旋转布置；所述形变段为一个或多个，当形变段为一个时，两端分别与所述远端连接件及近端连接件相连；当所述形变段为多个时，相邻形变段之间通过中间连接件连接，该中间连接件上沿圆周方向均匀开设有多个贯穿孔，每个形变段均由各自连接的形变段驱动腱控制形变；当所述形变段为多个时，除位于最远端的形变段以外，其余各形变段内部均设有弹簧管，相邻两所述形变段中靠远端的形变段连接的各形变段驱动腱由靠近端的形变段内部的弹簧管穿过，与所述控制部相连；所述中间连接件为中空的阶梯圆柱状，中间部分的直径大于两端部分的直径，在所述中间部分的外表面上沿圆周方向均布有多个形变段驱动腱槽，该形变段驱动腱槽的轴向长度与所述中间部分的轴向长度相等；所述中间连接件内的中空部分外围沿圆周方向均布有多个通道，每个所述通道均与中间连接件的中空部分相连通。本专利技术的优点与积极效果为：本专利技术通过在形变可控机构中的贯穿孔中穿过驱动腱来牵引驱动，实现任意方向灵活弯曲的功能；形变段为柔性管材切槽加工而成或3D打印而成，整体无铆钉结构，克服了铆钉结构加工工艺复杂，生产成本高，生产效率低下的缺点；本专利技术整体结构简单，布局合理，材料连续性好，形变状态柔顺，集成度高，可以提供所需的承载能力，便于加工装配，提高了生产效率。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术实施例一中形变段的结构示意图；图3为图2的侧视图；图4为本专利技术实施例一中形变段的立体结构示意图；图5为本专利技术实施例二中形变段的结构示意图；图6为图5的侧视图；图7为本专利技术实施例三中形变段的结构示意图；图8为图7的侧视图；图9为本专利技术实施例四中形变段的立体结构示意图；图10为本专利技术实施例五中形变段的立体结构示意图；图11为图10的端面图；图12为本专利技术实施例六中形变段的结构示意图；图13为图12的侧视图；图14为本专利技术实施例七中形变段插入盘体的立体结构示意图；图15为图14的端面图；图16为本专利技术实施例六中形变段的结构示意图；图17为图16的侧视图；图18为本专利技术实施例六中盘体的结构主视图；图19为图18的俯视图；图20为本专利技术实施例七中形变段的结构示意图；图21为图20的侧视图；图22为本专利技术实施例七中盘体的结构主视图；图23为图22的俯视图；图24为本专利技术远端连接件的立体结构示意图；图25为本专利技术中间连接件的立体结构示意图；图26为本专利技术近端连接件的立体结构示意图；其中：1为远端执行机构，2为远端连接件，3为形变段，4为中间连接件，5为近端连接件，6为远端执行机构驱动腱，7为盘体，8为贯穿孔，9为盘体槽，10为形变槽，11为销钉孔，12为形变段驱动腱槽。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。本专利技术的形变可控机构分为两种，一种是形变段3的侧壁上开设贯穿孔8(实施例一～实施例六)；另一种是形变段3的侧壁无贯穿孔，而在形变段3上采用插盘式结构(实施例七～实施例八)。形变段3的侧壁上开设贯穿孔8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形变可控机构，其特征在于：包括远端执行机构(1)、远端连接件(2)、形变段(3)、近端连接件(5)、远端执行机构驱动腱(6)、形变段驱动腱及控制部，其中形变段(3)分别与远端连接件(2)及近端连接件(5)相连，该远端连接件(2)上安装有所述远端执行机构(1)，所述远端执行机构驱动腱(6)由近端连接件(5)、形变段(3)、远端连接件(2)内穿过，一端与所述远端执行机构(1)相连，另一端与所述控制部连接；所述形变段(3)为镂空的弹性骨架，即该形变段(3)为中空结构，侧壁上开设有多个用于形变段(3)发生形变的形变槽(10)，各形变槽(10)沿轴向排布、径向开设；所述侧壁上、远端连接件(2)及近端连接件(5)上沿圆周方向分别均匀开设有至少一个贯穿孔(8)，各贯穿孔(8)均沿形变段(3)的轴向开设，每个所述贯穿孔(8)内均贯穿有形变段驱动腱，该形变段驱动腱的一端与所述形变段(3)靠近远端执行机构(1)的一端相连，另一端与所述控制部连接，所述控制部通过远端执行机构驱动腱(6)驱动远端执行机构(1)工作，通过形变段驱动腱控制所述形变段(3)发生形变。/n

【技术特征摘要】
1.一种形变可控机构，其特征在于：包括远端执行机构(1)、远端连接件(2)、形变段(3)、近端连接件(5)、远端执行机构驱动腱(6)、形变段驱动腱及控制部，其中形变段(3)分别与远端连接件(2)及近端连接件(5)相连，该远端连接件(2)上安装有所述远端执行机构(1)，所述远端执行机构驱动腱(6)由近端连接件(5)、形变段(3)、远端连接件(2)内穿过，一端与所述远端执行机构(1)相连，另一端与所述控制部连接；所述形变段(3)为镂空的弹性骨架，即该形变段(3)为中空结构，侧壁上开设有多个用于形变段(3)发生形变的形变槽(10)，各形变槽(10)沿轴向排布、径向开设；所述侧壁上、远端连接件(2)及近端连接件(5)上沿圆周方向分别均匀开设有至少一个贯穿孔(8)，各贯穿孔(8)均沿形变段(3)的轴向开设，每个所述贯穿孔(8)内均贯穿有形变段驱动腱，该形变段驱动腱的一端与所述形变段(3)靠近远端执行机构(1)的一端相连，另一端与所述控制部连接，所述控制部通过远端执行机构驱动腱(6)驱动远端执行机构(1)工作，通过形变段驱动腱控制所述形变段(3)发生形变。


2.根据权利要求1所述的形变可控机构，其特征在于：所述形变段(3)的内表面或外壁上沿轴向开有与各贯穿孔(8)数量相同且一一对应的切割槽，该切割槽与所述贯穿孔(8)相连通，使贯穿孔(8)成为内切孔或外切孔。


3.根据权利要求2所述的形变可控机构，其特征在于：所述形变段(3)外壁上开设的切割槽在装入形变段驱动腱后通过焊接封死。


4.根据权利要求2所述的形变可控机构，其特征在于：各所述形变槽(10)的开槽方式均为对开结构，即形变槽(10)的周长小于所述形变段(3)的周长；各所述形变槽(10)的开槽中心轴线绕形变段中心轴线沿轴向旋转布置。


5.一种形变可控机构，其特征在于：包括远端执行机构(1)、远端连接件(2)、形变段(3)、近端连接件(5)、远端执行机构驱动腱(6)、盘体(7)、形变段驱动腱及控制部，其中形变段(3)分别与远端连接件(2)及近端连接件(5)相连，该远端连接件(2)上安装有所述远端执行机构(1)，所述远端执行机构驱动腱(6)由近端连接件(5)、形变段(3)、远端连接件(2)内穿过，一端与所述远端执行机构(1)相连，另一端与所述控制部连接；所述形变段(3)为镂空的弹性骨架，即该形变段(3)为中空结构，侧壁上开设有多个盘体槽(9)，每个所述盘体槽(9)中均插设有与形变段(3)连接的盘体(7)，相邻两盘体槽(9)之间的形变段(3)上开设有至少一个用于发生形变的形变槽(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，张忠涛，周圆圆，郭伟，李庆利，张芳敏，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21