[发明专利]一种用于辅助微创外科手术机器人的快换接口

说明书

技术领域

本发明涉及一种微创外科手术领域内的医疗设备，它可以在辅助微创外科手术机器人手 术过程中能够快速更换不同的手术器械和为手术器械提供多个自由度的运动，尤其涉及一种 适合于胸腔和腹腔的微创手术操作的辅助微创外科手术机器人的快换接口。

背景技术

以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，微创手 术操作是指医生借助细长的手术器械通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。 它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，达 到与传统开口手术相同的疗效。手工操作的微创手术器械是被动操作形式，一般末端只具有 一个运动自由度。手术过程中医生通过手指施加驱动实现末端器械动作，并依靠医生手臂与 腕部的运动灵活性顺利完成包括缝合、打结在内的各种复杂操作。但是，对于辅助微创手术 机器人系统而言，由于手术器械的操作是通过机器人来完成的，而机器人系统本身不具备人 操作的灵活性。因此，对微创手术机器人专用手术器械的设计提出了更高的要求。为适应微 创手术的要求，手术器械的设计应满足体积小、操作灵活、形式多样、便于与机器人手臂安 装、有足够的刚度和强度、适于医疗环境要求(如多次消毒)等。特别是手术器械应具有较 多的自由度以满足灵活性要求，才能适应缝合打结等复杂手术操作。

目前，在临床上广泛应用的DaVinci系统手术器械EndoWrist，它有价格高和使用寿命 短和结构相对复杂等缺点。

专利号为US2007/0119274A1的美国专利公开了一种用于机器人外科手术的手术器械的 快换接口。该结构的缺点为结构复杂，电机到驱动轴之间引入一级丝传动、增加了传动系统 的摩擦，手术器械自转旋转处的支撑轴承布局相当于悬臂梁，按钮处容易损坏，使用寿命短 等。在美国专利6394998B1中也公开了用于机器人外科手术的手术器械的接口，该接口也存 在上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现手术过程中快速更换不同的手术器械和为手术器械 传递驱动力的的辅助微创外科手术机器人的快换接口。

为了达到上述目的，本发明的一种用于辅助微创外科手术机器人的快换接口，它包括快 换盒部分、包括接口固定座的快换座部分，所述的快换盒部分包括盒盖、与所述的盒盖相连 的底座、设置在所述的盒盖和底座之间与所述的底座相连的支撑板，在所述的底座和支撑板 之间通过轴承连接有多个分上下布置的旋转轴，一个手术器械自转旋转轴通过轴承和底座相 连，在快换座体上与每一旋转轴同轴线位置安装有与电动机输出轴相连的减速器的转轴，在 所述的底座两侧设置有滑块，在所述的接口固定座两侧开有滑槽并且在其底部设置有限位块， 所述的滑块能够与所述的滑槽上下滑动配合，在所述的底座中间沿水平方向开有导向槽，在 所述的导向槽的两端分别插有左、右分离栓，在所述的左、右分离栓之间的导向槽内装有压 缩弹簧，在所述的左、右分离栓的上侧分别连接有左右按钮，在所述的接口固定座的左右两 侧分别开有左右定位孔，所述的左、右分离栓与所述的压缩弹簧相对的两侧能够分别插入所 述的左右定位孔；在每一所述的旋转轴的端部设置有凸台，在每一所述的减速器的转轴上连 接有其一侧端面开有配合槽的套筒，每一所述的旋转轴的凸台能够与相对应设置的套筒上的 配合槽相插合配合，所述的每一套筒具有其上开有开口的套筒凸台，在所述的接口固定座上 对应每一套筒凸台的位置安装有光电传感器，所述的光电传感器与所述的接口固定座通过光 电传感器支座相连，所述的光电传感器向电动机的控制器发出检测到初始位置的信号。

本发明用于辅助微创外科手术机器人的快换接口具有以下有益效果：

1、本发明的快换接口具有结构简单、体积小、重量轻、传动可靠、快换效率高的优点；

2、本发明快换接口应用领域可以是任何方面的微创外科手术；

3、采用本发明的快换接口可以快速更换多种配套的手术器械，能够充分满足微创手术操 作过程中使用不同器械的要求。

附图说明

图1是本发明的用于辅助微创外科手术机器人的快换接口整体结构示意图；

图2是图1所示的快换接口各组成部分的分解示意图；

图3是图1所示的快换盒部分中去掉盒盖后的示意图；

图4是图1所示的快换接口的快换盒部分的结构示意图；