[发明专利]一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术微器械

说明书

技术领域

本发明涉及一种微创手术用手术器械，具体涉及一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术微器械。

背景技术

微创手术具有出血少、恢复快、伤口感染风险低等优点，并在临床应用中得到了认可，而微创手术机器人系统的引入则在此基础上使手术操作更加精准稳定。微创手术用末端执行机构是微创手术中的关键器械，中国专利号为201310414968.4、公开日为2013年12月11日的发明专利公开了一种微创外科机器人手术微器械，由于该专利设计有柔性的腕部机构4，使得该专利能够完成腕部的摆动和俯仰运动；但该专利的导杆3在机器人手术微器械中相当于小臂，导杆3为直杆，它不能弯曲，因此控制腕部机构4就需要由远心机构和具有多个自由度的机械臂带动该专利在患者体内进行定位、移动等操作，因此，该专利不能在患者体内进行定位、移动等操作，从而使得该专利的工作范围和灵活性受到限制。

发明内容

本发明为解决现有微创外科机器人手术微器械不能在患者体内依靠手术微器械自身进行定位、移动等操作(即进行位置和姿态调整)的问题，进而提供一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术微器械。

本发明的一种机器人辅助微创手术用柔性多关节手术微器械包括驱动箱、传动机构、导管、柔性弯曲臂机构、手术钳机构、六个传动件和六个微型驱动电机，所述传动机构包括底板、上盖、第一弯曲传动机构、第二弯曲传动机构、第三弯曲传动机构、第四弯曲传动机构、手术钳开合传动机构、手术钳旋转传动机构、两个弯曲导向机构、解耦机构、第一顶板、第二顶板、第三顶板、第四顶板、第五顶板、导管固定件和导管挡板，底板的上下端面设有第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔、第五安装孔和第六安装孔，第一安装孔、第三安装孔和第五安装孔由前至后依次位于底板的纵向一侧，第二安装孔、第四安装孔和第六安装孔由前至后依次位于底板的纵向另一侧，第一安装孔和第二安装孔相对底板的纵向中心线对称设置，第三安装孔和第四安装孔相对底板的纵向中心线对称设置，第五安装孔和第六安装孔相对底板的纵向中心线对称设置，第一顶板支撑杆设置在第一安装孔与第三安装孔之间，第二顶板支撑杆设置在第二安装孔与第四安装孔之间，第三顶板支撑杆设置在第五安装孔与第六安装孔之间，导管固定座安装在底板的前端，两个弯曲导向机构设置在第一顶板支撑杆与第二顶板支撑杆之间，两个弯曲导向机构相对底板的纵向中心线对称设置，底板的上端面且位于弯曲导向机构与第三顶板支撑杆之间设有横向楔形槽，解耦机构设置在横向楔形槽上，且解耦机构上的弹簧座下端设置在楔形槽中，两个第四顶板支撑杆对称设置在弹簧座前后端并与底板固定连接，第一弯曲传动机构安装在第一安装孔中，第二弯曲传动机构安装在第二安装孔中，第三弯曲传动机构安装在第三安装孔中，第四弯曲传动机构安装在第四安装孔中，手术钳开合传动机构安装在第五安装孔中，手术钳旋转传动机构安装在第六安装孔中，第一顶板固装在第一弯曲传动机构和第三弯曲传动机构的上端，第二顶板固装在第二弯曲传动机构和第四弯曲传动机构的上端，第三顶板固装在手术钳开合传动机构和手术钳旋转传动机构的上端，第四顶板固装在两个弯曲导向机构的上端，第五顶板固装在解耦机构的上端，导管固定件安装在导管固定座中，导管挡板安装在导管固定座的前端，上盖扣合设置在底板上，传动机构安装在驱动箱上面，所述驱动箱上端面设有六个连接孔，六个连接孔分别与第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔、第五安装孔和第六安装孔一一对应，每个连接孔中安装一个传动件，第一弯曲传动机构、第二弯曲传动机构、第三弯曲传动机构、第四弯曲传动机构、手术钳开合传动机构和手术钳旋转传动机构分别与其对应的传动件连接，每个传动件的下端与微型驱动电机连接，导管的后端与导管固定件连接，导管的前端与柔性弯曲臂机构连接，柔性弯曲臂机构的前端与手术钳机构连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明将刚性的导管前端设计了柔性弯曲臂机构，使得本发明的位姿调整和手术钳开合及旋转在内的所有操作全部在患者体内进行，柔性末端执行机构大大提高了手术器械在患者体内的工作范围和灵活性；本发明不需要通过远心机构和具有多个自由度的机械臂带动，因此，节省了成本。

二、本发明的末端手术钳具有开合和旋转两个自由度的运动，结合可弯曲的柔性弯曲臂机构，方便定位和实现目标动作。

三、本发明的柔性臂与手术钳解耦机构采用自适应调整的方式，根据柔性臂结构的运动时时调整，很好的解决了多自由度的运动之间的耦合问题。