一种轻量化多自由度柔性器械制造技术

本发明专利技术提出一种轻量化多自由度柔性器械，包括一个转动臂以及多个摆动臂，所述转动臂转动安装在基座上，所述转动臂受控能够转动，各个摆动臂依次相连接，处于最后端的摆动臂与所述转动臂转动连接，该摆动臂受控能够相对所述转动臂进行偏航或者俯仰摆动；相邻的两个摆动臂转动连接，且该两个摆动臂中，处于前端的摆动臂受控能够相对处于后端的摆动臂进行偏航或者俯仰摆动；处于最前端的摆动臂与终端工具相连接，通过控制所述转动臂以及各个摆动臂能够使所述终端工具具有多自由度。上述轻量化多自由度柔性器械通过转动臂及多个摆动臂的设置，能使终端工具具有多自由度，可以实现多种姿态，有助于终端工具到达目标区域，大大提高了器械的可操作性。了器械的可操作性。了器械的可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化多自由度柔性器械


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种轻量化多自由度柔性器械。

技术介绍

[0002]近些年，微创手术，例如采用内窥镜的方式进行体内手术，已经广泛应用于临床，内窥镜手术是医生在患者身体上打孔插入内窥镜，在内窥镜的辅助下使用相关手术器械完成的手术。随着微创手术的可行性不断提高，对患者的伤害相对开放手术来说更小，微创外科手术逐步开始替代开放手术，这也对手术器械的升级创新提出了更高的要求。
[0003]现有的用于微创手术的手术器械在使用过程中，由于手术器械的终端工具通过开在患者身上的一个小孔到达操作区域，因此存在使用时，器械很难绕开障碍物向病患目标部位靠近、以及进行各种手术动作非常不容易的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本申请提出了一种轻量化多自由度柔性器械，其能够使终端工具具有多自由度，可以实现多种姿态，有助于终端工具到达目标区域。
[0005]为了实现上述目的，本申请提出了一种轻量化多自由度柔性器械，包括一个转动臂以及多个摆动臂，所述转动臂转动安装在基座上，所述转动臂受控能够转动，各个摆动臂依次相连接，处于最后端的摆动臂与所述转动臂转动连接，该摆动臂受控能够相对所述转动臂进行偏航或者俯仰摆动；相邻的两个摆动臂转动连接，且该两个摆动臂中，处于前端的摆动臂受控能够相对处于后端的摆动臂进行偏航或者俯仰摆动；处于最前端的摆动臂与终端工具相连接，通过控制所述转动臂以及各个摆动臂能够使所述终端工具具有多自由度。
[0006]在一些实施例中，每个摆动臂以及转动臂采用空心管。
[0007]在一些实施例中，每个摆动臂上均设有两个锚点，每个锚点处均连接有线缆，通过控制与摆动臂对应的线缆能够控制摆动臂摆动。
[0008]在一些实施例中，在所述转动臂的前端、以及除了最前端的摆动臂以外的各摆动臂的前端均固定有关节，与所述最后端的摆动臂相对应的线缆能够使最后端的摆动臂抵在设于所述转动臂上的关节处，当控制该线缆时，能够使所述最后端的摆动臂沿着转动臂上的关节的表面滑动以实现摆动臂摆动的功能；相邻两个摆动臂中，与处于前端的摆动臂相对应的线缆能够使处于前端的摆动臂抵在处于后端摆动臂上的关节处，当控制该线缆时，能够使所述处于前端的摆动臂沿着处于后端摆动臂上的关节的表面滑动以实现摆动臂摆动的功能。
[0009]在一些实施例中，所述关节采用转轴，相邻两个关节平行设置或者相互垂直设置。
[0010]在一些实施例中，每个摆动臂上均设有与对应关节相匹配的圆弧边缘，使摆动臂沿着对应关节的表面能够滑动。
[0011]在一些实施例中，每个摆动臂上均设有两个对穿孔，且两个对穿孔的轴线与该摆动臂上两个锚点的轴线相垂直，在两个对穿孔处装配有一个连接轴，所述连接轴上连接有
支撑件，所述支撑件的端面的形状与对应关节的表面相匹配，能够沿着关节的表面滑动。
[0012]在一些实施例中，所述基座包括间隔设置的第一端座和第二端座，所述第一端座上设有第一半圆槽，所述第一半圆槽处设有轴承，所述第二端座上设有第二半圆槽，所述第二半圆槽处设有轴承，所述转动臂经上述轴承与所述第一端座和第二端座转动连接，在所述转动臂上缠绕有绕线，所述绕线的两端分别绕过第一转向滑轮和第二转向滑轮，所述第一转向滑轮设置在第一连杆上，所述第二转向滑轮设置在第二连杆上，所述第一连杆和第二连杆连接在设于所述第一端座和第二端座之间的壳体上，在所述壳体上还设有出线孔，所述绕线的两端从所述出线孔引出，当分别拉动所述绕线的两端时，能够实现所述转动臂的正反转。
[0013]本申请的该方案的有益效果在于上述轻量化多自由度柔性器械通过转动臂以及多个摆动臂的设置，能够使终端工具具有多自由度，可以实现多种姿态，有助于终端工具到达目标区域，大大提高了器械的可操作性。
附图说明
[0014]图1示出了实施例中轻量化多自由度柔性器械的结构示意图。
[0015]图2(a)示出了实施例中第一摆动臂、第二摆动臂、第三摆动臂和第四摆动臂的正视结构示意图；(b)示出了第一摆动臂、第二摆动臂、第三摆动臂和第四摆动臂的俯视结构示意图。
[0016]图3(a)示出了实施例中第五摆动臂和第六摆动臂的正视结构示意图；(b)示出了第五摆动臂和第六摆动臂的俯视结构示意图。
[0017]图4示出了实施例中转动臂的轴视图。
[0018]图5示出了实施例中转动臂与基座的连接关系示意图。
[0019]图6(a)示出了实施例中器械的一种终端工具的示意图；(b)示出了终端工具的安装关系示意图。
[0020]图7示出了实施例中第一摆动臂的轴视图。
[0021]图8(a)示出了第一摆动臂向下偏摆的示意图；(b)示出了第一摆动臂向上偏摆的示意图。
[0022]图9(a)示出了第二摆动臂向上偏摆的示意图；(b)示出了第二摆动臂向下偏摆的示意图。
[0023]图10(a)示出了第三摆动臂向上偏摆的示意图；(b)示出了第三摆动臂向下偏摆的示意图。
[0024]图11(a)示出了第四摆动臂向上偏摆的示意图；(b)示出了第四摆动臂向下偏摆的示意图。
[0025]图12(a)示出了第二摆动臂、第四摆动臂和第五摆动臂复合向下偏摆的示意图；(b)示出了第二摆动臂、第四摆动臂和第五摆动臂复合向上偏摆的示意图。
[0026]图13(a)示出了第一摆动臂、第三摆动臂和第六摆动臂复合向上偏摆的示意图；(b)示出了第一摆动臂、第三摆动臂和第六摆动臂复合向下偏摆的示意图。
[0027]图14示出了实施例中器械的另一种终端工具(开窗夹钳)的示意图。
[0028]附图标记：10
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第一摆动臂，101
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第一锚点，102
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第二锚点，108
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第一钢丝，109
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第
二钢丝，181
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第一对穿孔，182
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第二对穿孔，111
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第一圆弧边缘，112
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第二圆弧边缘，11
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第一关节，20
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第二摆动臂，201
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第三锚点，202
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第四锚点，208
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第三钢丝，209
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第四钢丝，211
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第三圆弧边缘，212
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第四圆弧边缘，21
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第二关节，30
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第三摆动臂，301
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第五锚点，302
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第六锚点，308
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第五钢丝，309
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第六钢丝，311
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第五圆弧边缘，312
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第六圆弧边缘，31
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第三关节，40
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第四摆动臂，401
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第七锚点，402本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化多自由度柔性器械，其特征在于：包括一个转动臂以及多个摆动臂，所述转动臂转动安装在基座上，所述转动臂受控能够转动，各个摆动臂依次相连接，处于最后端的摆动臂与所述转动臂转动连接，该摆动臂受控能够相对所述转动臂进行偏航或者俯仰摆动；相邻的两个摆动臂转动连接，且该两个摆动臂中，处于前端的摆动臂受控能够相对处于后端的摆动臂进行偏航或者俯仰摆动；处于最前端的摆动臂与终端工具相连接，通过控制所述转动臂以及各个摆动臂能够使所述终端工具具有多自由度。2.根据权利要求1所述的轻量化多自由度柔性器械，其特征在于：每个摆动臂以及转动臂采用空心管。3.根据权利要求1或2所述的轻量化多自由度柔性器械，其特征在于：每个摆动臂上均设有两个锚点，每个锚点处均连接有线缆，通过控制与摆动臂对应的线缆能够控制摆动臂摆动。4.根据权利要求3所述的轻量化多自由度柔性器械，其特征在于：在所述转动臂的前端、以及除了最前端的摆动臂以外的各摆动臂的前端均固定有关节，与所述最后端的摆动臂相对应的线缆能够使最后端的摆动臂抵在设于所述转动臂上的关节处，当控制该线缆时，能够使所述最后端的摆动臂沿着转动臂上的关节的表面滑动以实现摆动臂摆动的功能；相邻两个摆动臂中，与处于前端的摆动臂相对应的线缆能够使处于前端的摆动臂抵在处于后端摆动臂上的关节处，当控制该线缆时，能够使所述处于前端的摆动臂沿着处于后端摆动臂上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳强，肖洒，詹世涛，孙峰，郭勇，徐启敏，
申请(专利权)人：山东威高手术机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：