[发明专利]手术机器人用蛇形关节、手术器械及内窥镜

说明书

本发明提供了一种手术机器人用蛇形关节、手术器械和内窥镜，具有至少一个自由度，包括：至少一个关节接头对和柔性结构；每个关节接头对包括位于下端的第一关节接头和位于上端的第二关节接头；所述第一关节接头包括第一基板，所述第一基板的第一表面上设置有第一凸起和第一凹槽；所述第二关节接头包括第二基板，所述第二基板的第二表面上设置有第二凸起和第二凹槽；所述第一表面和所述第二表面相对设置，所述第一凸起位于所述第二凹槽中，并相对于所述第二凹槽转动，所述第二凸起位于所述第一凹槽中，并相对于所述第一凹槽转动；所述柔性结构控制所述关节接头对的摆动。实现了平面扭转或者空间扭转，降低了结构的复杂度。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种手术机器人用蛇形关节、手术器械及内窥镜。

背景技术

随着机器人的快速发展，各种具有特色的机器人不断地涌现，而其中，对于仿生机器人的研究则显得越发突出，蛇形机器人的研究也越来越多。蛇形机器人产生和发展的根本原因在于其可以完成正常机器人所不能完成的动作。其运动与自然界中的蛇类似，可以实现平面扭转和空间扭转，在运动过程中躲避障碍物，用来完成人或其他机器无法完成的任务。

鉴于这一特征，用于医疗手术的蛇形机器人也慢慢地出现了。特别是在微创伤手术过程中，由于创口很小，为达到更佳的治疗效果，减少手术过程中对于其他组织的损害，多采用蛇形关节的手术器械，以实现手术过程中对于其他器官的避让。这一优势使得蛇形关节的手术器械可以很好的应用在外科手术领域。

然而，目前用于外科手术器械的蛇形关节存在结构复杂，零部件多，装配繁琐的缺点。专利US 6817974 B2提出了一种蛇形关节，关节间通过了一种类短连杆的结构连接，其通过不同的排布方式可实现空间的扭转运动，但是在弯曲扭转过程中，存在运动精度低，结构复杂的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手术机器人用蛇形关节，以提高蛇形关节的运动精度或者降低其结构复杂度；本发明的目的还在于提供一种具有蛇形关节的手术器械以及一种具有蛇形关节的内窥镜。

基于上述目的，本发明提供一种手术机器人用蛇形关节，所述手术机器人用蛇形关节具有至少一个自由度，且包括：至少一个关节接头对和柔性结构；其中，

每个关节接头对包括位于下端的第一关节接头和位于上端的第二关节接头；所述第一关节接头包括第一基板，所述第一基板的第一表面上设置有第一凸起和第一凹槽；所述第二关节接头包括第二基板，所述第二基板的第二表面上设置有第二凸起和第二凹槽；当所述第一关节接头和所述第二关节接头配合时，所述第一表面和所述第二表面相对设置，所述第一凸起位于所述第二凹槽中，并相对于所述第二凹槽转动，所述第二凸起位于所述第一凹槽中，并相对于所述第一凹槽转动；

所述柔性结构控制所述关节接头对的摆动。

可选的，在所述的手术机器人用蛇形关节中，所述第一凸起和所述第一凹槽的中心连线形成的第一连线，与所述第一基板的轴线垂直相交；所述第二凸起和所述第二凹槽的中心连线形成的第二连线，与所述第二基板的轴线垂直相交；所述第一连线与所述第二连线共线。

可选的，在所述的手术机器人用蛇形关节中，所述第一凸起和所述第二凸起均为一圆心角大于180°且小于360°的圆弧型凸面；所述第一凹槽和所述第二凹槽均为一圆心角大于180°且小于360°的圆弧型凹面。

可选的，在所述的手术机器人用蛇形关节中，所述圆弧型凸面的圆心角大于所述圆弧型凹面的圆心角。

可选的，在所述的手术机器人用蛇形关节中，所述关节接头对的摆动角度为大于0°且小于等于80°。