用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器技术方案

提供一种用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其包括夹紧组件、捻丝组件、柔性夹爪和设置在柔性夹爪夹持范围内的介入器械；夹紧组件包括具有限位内孔的限位轴承；夹紧组件带动柔性夹爪运动至限位内孔内，柔性夹爪发生形变并夹紧介入器械；夹紧组件带动柔性夹爪远离限位内孔，柔性夹爪恢复形变并松开介入器械；捻丝组件带动夹紧介入器械的柔性夹爪转动，对介入器械进行旋转操作。本发明专利技术中柔性夹爪采用软性材料，在进行介入手术时能发生弹性形变，具有很好的自适应性和容错性。本发明专利技术所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，具有体积小、质量轻、适应范围广的优点。

Multi action integrated end effector for wire feeding system of interventional surgery

【技术实现步骤摘要】
用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器
本专利技术涉及一种介入手术末端执行器，具体涉及介入手术送丝系统末端执行器的结构设计。本专利技术多用于介入手术送丝系统，手术过程中在医生的控制下对于介入器械执行相关操作，具有夹紧及旋转介入器械的功能；在直线运动驱动器的配合下，可实现送丝和捻丝的实时协同操作。
技术介绍
引发心脑血管疾病的主要原因是血管内部堆积引起的局部供血不足。目前，介入手术是治疗心脑血管疾病的有力手段。介入手术具有创伤小、恢复快，可靠性高等多方面的优点，每年全球数十亿人接受介入手术治疗。但是，介入手术本身操作难度较高，对于主刀医生的临床经验要求较高。另一方面医护人员将处于X射线的辐射下，受到长时间辐射的伤害。因此，如何研发一种体积小、质量轻、适应范围广介入手术机器人，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其包括夹紧组件、捻丝组件、柔性夹爪和设置在所述柔性夹爪夹持范围内的介入器械；所述夹紧组件包括具有限位内孔的限位轴承；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪运动至所述限位内孔内，所述柔性夹爪发生形变并夹紧所述介入器械；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪远离所述限位内孔，所述柔性夹爪恢复形变并松开所述介入器械；所述捻丝组件带动夹紧所述介入器械的柔性夹爪转动，对所述介入器械进行旋转。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述柔性夹爪采用硅胶材料。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述送丝组件包括：直线伺服驱动器；竖直设置在所述直线伺服驱动器输出端的连杆；一端设置在所述连杆上的介入器械支撑轴，所述介入器械支撑轴的另一端固定所述柔性夹爪；所述介入器械支撑轴具有中空结构；其中，所述直线伺服驱动器驱动所述连杆水平往复运动，带动所述介入器械支撑轴水平往复运动，所述介入器械支撑轴带动所述柔性夹爪直线往复运动；所述柔性夹爪在直线往复运动的过程中穿梭所述限位内孔，所述柔性夹爪在穿梭限位内孔时发生弹性形变，夹紧或松开所述介入器械。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，其中，所述柔性夹爪与所述中空结构相对位置开设有通孔；所述介入器械设置在所述中空结构中，所述介入器械从所述通孔伸出并延伸至所述柔性夹爪的夹持范围。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述夹紧组件还包括连杆座，所述连杆座一端固定在所述连杆，所述连杆座另一端通过6mm轴套设置在所述介入器械支撑轴上。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述夹紧组件还包括主轴端，所述主轴端通过顶丝固定在所述介入器械支撑轴的一端的顶部。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述中空结构为圆柱体，所述中空结构的直径为3.6mm。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述通孔内壁和所述中空结构内壁上均设置有硅胶垫。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，所述捻丝组件包括：固定在所述介入器械支撑轴上的齿轮I，所述齿轮I临近所述柔性夹爪设置；舵机；设置在所述舵机舵盘上的齿轮II，所述齿轮II与所述齿轮I相啮合其中，齿轮II在所述舵机的作用下转动，带动所述齿轮I转动，带动所述介入器械支撑轴转动，带动夹紧所述介入器械的所述柔性夹爪旋转，实现所述介入器械旋转。在某些实施方式中，所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中，该多动作集成末端执行器包括：基座；设置在所述基座上的基座盖；设置在所述基座上的驱动器支架，所述驱动器支架用于固定所述直线伺服驱动器；固定在所述基座上的舵机支架，所述舵机支架用于固定所述舵机。有益效果：1.本专利技术所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其使用柔性夹爪，柔性夹爪采用软性材料，在进行介入手术时能发生弹性形变，具有很好的自适应性和容错性。2.本专利技术所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，具有体积小、质量轻、适应范围广的特点，且与直线运动驱动器配合，可实现送丝和捻丝的实时协同操作。附图说明图1是本专利技术所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器的结构示意图。图2是本专利技术所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器中限位轴承和主轴端的结构示意图。1代表舵盘，2代表舵机支架，3代表舵机，4代表轴座，5代表连杆座，6代表介入器械支撑轴，7代表连杆，8代表驱动器支架，9代表基座，10代表直线伺服驱动器，11代表轴承端盖I，12代表柔性夹爪，13代表轴承端盖II13，14代表齿轮I，15代表基座盖，16代表齿轮II，17代表限位轴承，18代表主轴端，19代表8mm轴套，20代表6mm轴套。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。除非另有说明，否则％指质量体积百分比。本专利技术提供一种用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其包括夹紧组件、捻丝组件、柔性夹爪12和设置在所述柔性夹爪12夹持范围内的介入器械；所述夹紧组件包括具有限位内孔的限位轴承17；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪12运动至所述限位内孔内，所述柔性夹爪12发生形变并夹紧所述介入器械；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪12远离所述限位内孔，所述柔性夹爪12恢复形变并松开所述介入器械；所述捻丝组件带动夹紧所述介入器械的柔性夹爪12转动，对所述介入器械进行旋转。上述方案中，限位轴承17与介入器械支撑轴6同轴设置。上述方案中，该多动作集成末端执行器还包括轴承端盖I11与轴承端盖II13，轴承端盖I11固定于基座9与基座盖15的内侧，轴承端盖II13固定于基座9与基座盖1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其包括夹紧组件、捻丝组件、柔性夹爪(12)和设置在所述柔性夹爪(12)夹持范围内的介入器械；/n所述夹紧组件包括具有限位内孔的限位轴承(17)；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪(12)运动至所述限位内孔内，所述柔性夹爪(12)发生形变并夹紧所述介入器械；/n所述捻丝组件带动夹紧所述介入器械的柔性夹爪(12)转动，对所述介入器械进行旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其包括夹紧组件、捻丝组件、柔性夹爪(12)和设置在所述柔性夹爪(12)夹持范围内的介入器械；
所述夹紧组件包括具有限位内孔的限位轴承(17)；所述夹紧组件带动所述柔性夹爪(12)运动至所述限位内孔内，所述柔性夹爪(12)发生形变并夹紧所述介入器械；
所述捻丝组件带动夹紧所述介入器械的柔性夹爪(12)转动，对所述介入器械进行旋转。


2.根据权利要求1所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其中，所述柔性夹爪(12)采用硅胶材料。


3.根据权利要求1所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其中，所述夹紧组件包括：
直线伺服驱动器(10)；
竖直设置在所述直线伺服驱动器(10)输出端的连杆(7)；
一端设置在所述连杆(7)上的介入器械支撑轴(6)，所述介入器械支撑轴(6)的另一端固定所述柔性夹爪(12)；所述介入器械支撑轴(6)具有中空结构；
其中，所述直线伺服驱动器(10)驱动所述连杆(7)水平运动，带动所述介入器械支撑轴(6)水平运动，所述介入器械支撑轴(6)带动所述柔性夹爪(12)直线运动；所述柔性夹爪(12)在直线往复运动的过程中穿梭所述限位内孔，所述柔性夹爪(12)在穿梭所述限位内孔时发生弹性形变，夹紧或松开所述介入器械。


4.根据权利要求3所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其中，所述柔性夹爪(12)与所述中空结构相对位置开设有通孔；所述介入器械设置在所述中空结构中，所述介入器械从所述通孔伸出并延伸至所述柔性夹爪(12)的夹持范围。


5.根据权利要求4所述的用于介入手术送丝系统的多动作集成末端执行器，其中，所述中空结构为圆柱体，所述中空结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁鼎，张传彬，陈磊，汪家道，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11