一种远程气管插管专用硬镜及机械臂制造技术

本发明专利技术是一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，其特征在于：硬镜镜体通过器械联动装置与器械盒传动连接，所述器械盒与机械臂可插拔传动连接，所述器械盒及所述机械臂分别与操作台信号连接，所述操作台显示所述硬镜及盒内摄像头的多角度视频信号，所述操作台控制所述机械臂联动，进行气管插管，本发明专利技术可提供多角度视野、操控灵活、臂设计更符合径口气管插管过程的运动路径需求，能用于不同气道情况患者的远程操作气管插管。远程操作气管插管。远程操作气管插管。

【技术实现步骤摘要】
一种远程气管插管专用硬镜及机械臂


[0001]本专利技术涉及一种远程气管插管专用硬镜及机械臂。

技术介绍

[0002]机器人外科手术是一种新兴手术技术，术者通过远程操纵手杆进行各种复杂的医疗操作。机器人手术系统由四部分构成：末端执行机构、机械臂系统、成像系统、控制台。机器人系统的机械臂通过与各种不同的末端执行机构连接，从而实现了不同临床功能。其中末端执行机构，如：一种可装载在手术机器人上的施夹钳(授权公告号CN108420492B)、用于眼科手术机器人的视网膜血管注药器及其注射方法(授权公告号CN110368184B)、一种肿瘤手术机器人手术器械(授权公告号CN110652358B)、一种微创手术机器人用手术器械(授权公告CN11202238B)、匹配关节置换手术机器人的末端执行机构(授权公告号 CN109646113B)等。但目前尚无用于气管插管的手术机器人末端执行机构。
[0003]气管插管抢救呼吸功能障碍患者的重要手段，通常是在医院手术室内由医护专家在手术前、麻醉后实施的一项操作。但是，在抢救过程中，许多施救者往往不会气管插管，这是因为实施气管插管需要专业的训练，然而一线抢救人员并没有气管插管技能。尤其，在医护专家不易到达的灾害现场，采用远程实施气管插管更具有现实意义。成功的气管插管是新冠重症抢救的重要前提，但是需要医护人员紧贴患者面部进行气管插管操作，增加了医师被感染风险。实现机器人操作下的远程插管更具有临床实践意义，但是目前临床使用的手术机器人并未开发出用于气管插管的末端执行机构。
专利技术内容
[0004]本专利技术提供一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，定位准确、视线清晰、操作难度低、操作伤害小的能用于不同气道情况患者的手术机器人专用气管插管硬镜及其插管方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，其特征在于：硬镜镜体通过器械联动装置与器械盒传动连接，所述器械盒与机械臂可插拔传动连接，所述器械盒及所述机械臂分别与操作台信号连接，所述操作台显示所述硬镜及所述器械盒的视频信号，所述操作台控制所述机械臂联动，供气管插管；
[0007]所述硬镜镜体包括镜体金属管、定位塞及气管导管，所述气管导管套设于所述镜体金属管上，所述气管导管的尾端供所述定位塞插入，供限制所述气管导管的插入长度；
[0008]所述器械联动装置包括硬镜驱动齿轮及中轴齿轮，所述中轴齿轮的周边分别与四个所述硬镜驱动齿轮啮合，所述硬镜驱动齿轮通过铰接滑块与所述机械臂传动连接，所述铰接滑块带动所述硬镜驱动齿轮旋转移动，所述硬镜驱动齿轮通过旋转带动所述中轴齿轮及所述镜体金属管旋转移动，所述中轴齿轮通过轴承与镜体固定卡扣滑动连接，所述镜体固定卡扣与所述镜体金属管的尾端可插拔固定，所述中轴齿轮上设置中轴齿轮限位器；
[0009]所述器械盒包括器械盒底座及器械盒盒体，所述器械盒底座与所述器械盒盒体固定连接，所述器械盒底座上设置一对卡扣插孔，所述器械盒底座内设置所述器械联动装置，所述器械联动装置通过铰接滑块与所述机械臂传动连接，所述器械盒底座上设置器械盒底座限位器，所述器械盒底座限位器通过所述中轴齿轮限位器限制所述中轴齿轮的旋转角度，所述器械盒盒体内设置内镜显示系统，所述内镜显示系统与所述操作台信号连接，所述器械盒盒体上设置盒体摄像镜头反射口，所述器械盒盒体上对称设置一对盒体卡扣开关，供控制插拔，所述器械盒盒体上设置USB充电连接口及USB数据传输连接口。
[0010]所述远程气管插管专用硬镜及机械臂，其中：所述镜体金属管的前端设置镜体内高清冷光源摄像头，所述镜体金属管内设置镜体内摄像头数据传输线，所述镜体内高清冷光源摄像头通过所述镜体内摄像头数据传输线与所述内镜显示系统信号连接；
[0011]所述镜体内高清冷光源摄像头包括钢化防水玻璃、LED冷光源、高清摄像头、摄像头集成电路板及摄像头集成电路板信号传输接口，所述钢化防水玻璃内设置所述高清摄像头，所述高清摄像头的周边设置所述LED冷光源，所述高清摄像头与所述摄像头集成电路板信号连接，所述摄像头集成电路板上设置所述摄像头集成电路板信号传输接口，所述摄像头集成电路板信号传输接口通过所述镜体内摄像头数据传输线与所述内镜显示系统信号连接。
[0012]所述远程气管插管专用硬镜及机械臂，其中：所述内镜显示系统包括盒内摄像头、无线信号发射器集成电路板、锂电池、无线天线及无线连接开关装置，所述盒内摄像头与所述无线信号发射器集成电路板信号连接，所述无线信号发射器集成电路板与所述锂电池电连接，所述无线信号发射器集成电路板与所述无线天线信号连接，供接受或发射无线信号，所述无线信号发射器集成电路板上设置所述无线连接开关装置，供控制启闭，所述无线信号发射器集成电路板上设置电池充电端口及数据传输端口，所述电池充电端口能够供所述锂电池充电，所述数据传输端口向外部设备传输运动路径的数据，所述电池充电端口与所述USB充电连接口位置相对应，所述数据传输端口与所述USB数据传输连接口位置向对应；
[0013]所述盒内摄像头包括反射镜面、摄像头镜体及摄像头信号传输线，所述盒体摄像镜头反射口内设置所述反射镜面，所述摄像头镜体通过所述反射镜面拍摄所述器械盒盒体的外部，所述摄像头镜体通过所述摄像头信号传输线与所述无线信号发射器集成电路板信号连接；
[0014]所述无线连接开关装置通过开关数据连接线与所述无线信号发射器集成电路板信号连接，所述无线连接开关装置上设置按压按钮，控制所述无线信号发射器集成电路板的启闭。
[0015]所述远程气管插管专用硬镜及机械臂，其中：所述机械臂包括弧形臂、U 形臂、L形臂、Z形臂、小臂、大臂、中心轴及底座；
[0016]所述底座的底座外壳内设置中心轴旋转伺服电机，所述中心轴旋转伺服电机通过中心轴转轴与所述中心轴的底端传动连接，所述底座的底端内部设置电机控制板，所述电机控制板与所述操作台信号连接，供控制伺服电机；
[0017]所述中心轴的中心轴外壳的顶端处设置大臂旋转伺服电机，所述大臂旋转伺服电机通过大臂转轴与所述大臂的底端传动连接；
[0018]所述大臂的大臂外壳的顶端处设置小臂旋转伺服电机，所述小臂旋转伺服电机通
过小臂转轴与所述小臂的底端传动连接；
[0019]所述小臂的小臂外壳的顶端处设置Z形臂旋转伺服电机，所述Z形臂旋转伺服电机通过Z形臂转轴与所述Z形臂的底端传动连接；
[0020]所述Z形臂的Z形臂外壳的顶端处设置L形臂旋转伺服电机，所述L形臂旋转伺服电机通过L形臂转轴与所述L形臂的底端传动连接；
[0021]所述L形臂的L形臂外壳的顶端设置U形臂旋转伺服电机，所述U形臂旋转伺服电机通过U形臂转轴与所述U形臂的底端传动连接；
[0022]所述U形臂的U形臂外壳内设置弧形臂旋转电机固定架及弧形臂旋转电机传动轴固定架，所述弧形臂旋转电机固定架上设置弧形臂旋转伺服电机，所述弧形臂旋转电机传动轴固定架上设置弧形臂旋转电机传动齿轮，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，其特征在于：硬镜镜体(1)通过器械联动装置(2)与器械盒(3)传动连接，所述器械盒(3)与机械臂(5)可插拔传动连接，所述器械盒(3)及所述机械臂(5)分别与操作台(6)信号连接，所述操作台(6)显示所述硬镜镜体(1)及所述器械盒(3)的视频信号，所述操作台(6)控制所述机械臂(5)联动，供气管插管；所述硬镜镜体(1)包括镜体金属管(11)、定位塞(12)及气管导管(13)，所述气管导管(13)套设于所述镜体金属管(11)上，所述气管导管(13)的尾端供所述定位塞(12)插入，供限制所述气管导管(13)的插入长度；所述器械联动装置(2)包括硬镜驱动齿轮(21)及中轴齿轮(22)，所述中轴齿轮(22)的周边分别与四个所述硬镜驱动齿轮(21)啮合，所述硬镜驱动齿轮(21)通过铰接滑块(51)与所述机械臂(5)传动连接，所述铰接滑块(51)带动所述硬镜驱动齿轮(21)旋转移动，所述硬镜驱动齿轮(21)通过旋转带动所述中轴齿轮(22)及所述镜体金属管(11)旋转移动，所述中轴齿轮(22)通过轴承(23)与镜体固定卡扣(24)滑动连接，所述镜体固定卡扣(24)与所述镜体金属管(11)的尾端可插拔固定，所述中轴齿轮(22)上设置中轴齿轮限位器(25)；所述器械盒(3)包括器械盒底座(31)及器械盒盒体(32)，所述器械盒底座(31)与所述器械盒盒体(32)固定连接，所述器械盒底座(31)上设置一对卡扣插孔(26)，所述器械盒底座(31)内设置所述器械联动装置(2)，所述器械联动装置(2)通过铰接滑块(51)与所述机械臂(5)传动连接，所述器械盒底座(31)上设置器械盒底座限位器(311)，所述器械盒底座限位器(311)通过所述中轴齿轮限位器(25)限制所述中轴齿轮(22)的旋转角度，所述器械盒盒体(32)内设置内镜显示系统(4)，所述内镜显示系统(4)与所述操作台(6)信号连接，所述器械盒盒体(32)上设置盒体摄像镜头反射口(321)，所述器械盒盒体(32)上对称设置一对盒体卡扣开关(322)，供控制插拔，所述器械盒盒体(32)上设置USB充电连接口(323)及USB数据传输连接口(324)。2.如权利要求1所述一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，其特征在于：所述镜体金属管(11)的前端设置镜体内高清冷光源摄像头(41)，所述镜体金属管(11)内设置镜体内摄像头数据传输线(416)，所述镜体内高清冷光源摄像头(41)通过所述镜体内摄像头数据传输线(416)与所述内镜显示系统(4)信号连接；所述镜体内高清冷光源摄像头(41)包括钢化防水玻璃(411)、LED冷光源(412)、高清摄像头(413)、摄像头集成电路板(414)及摄像头集成电路板信号传输接口(415)，所述钢化防水玻璃(411)内设置所述高清摄像头(413)，所述高清摄像头(413)的周边设置所述LED冷光源(412)，所述高清摄像头(413)与所述摄像头集成电路板(414)信号连接，所述摄像头集成电路板(414)上设置所述摄像头集成电路板信号传输接口(415)，所述摄像头集成电路板信号传输接口(415)通过所述镜体内摄像头数据传输线(416)与所述内镜显示系统(4)信号连接。3.如权利要求1所述一种远程气管插管专用硬镜及机械臂，其特征在于：所述内镜显示系统(4)包括盒内摄像头(42)、无线信号发射器集成电路板(43)、锂电池(44)、无线天线(45)及无线连接开关装置(46)，所述盒内摄像头(42)与所述无线信号发射器集成电路板(43)信号连接，所述无线信号发射器集成电路板(43)与所述锂电池(44)电连接，所述无线信号发射器集成电路板(43)与所述无线天线(45)信号连接，供接受或发射无线信号，所述无线信号发射器集成电路板(43)上设置所述无线连接开关装置(46)，供控制启闭，所述无
线信号发射器集成电路板(43)上设置电池充电端口(431)及数据传输端口(432)，所述电池充电端口(431)能够供所述锂电池(44)充电，所述数据传输端口(432)向外部设备传输运动路径的数据，所述电池充电端口(431)与所述USB充电连接口(323)位置相对应，所述数据传输端口(432)与所述USB数据传输连接口(324)位置向对应；所述盒内摄像头(42)包括反射镜面(421)、摄像头镜体(422)及摄像头信号传输线(423)，所述盒体摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广民，张添烁，郭雷，李恩有，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，
类型：发明
国别省市：