[实用新型]一种力感知手术器械驱动装置

权利要求书

1.一种力感知手术器械驱动装置，其特征在于，包括驱动电机、力感知组件、传动组件和手术器械装配辅助组件，所述驱动电机与力感知组件相连接，所述力感知组件与传动组件相连接，所述传动组件与手术器械装配辅助组件相连接，其中，所述驱动电机提供驱动力，所述驱动电机的驱动力通过力感知组件传导至传动组件，并通过传动组件传递给手术器械；所述力感知组件包含对平面扭转变形敏感的力感知转盘，力感知转盘两侧设有应变片；所述力感知组件将手术器械末端耦合空间力/力矩被分解为多个平面内解耦的单自由度的力/力矩,从而间接测量手术器械末端所受力/力矩；所述传动组件和力感知组件相互配合实现手术器械运动驱动及手术器械末端的力感知；所述手术器械装配辅助组件，用于完成手术器械的快速安装与卸载。

2.根据权利要求1所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述力感知组件包括对平面扭转变形敏感的力感知转盘、应变片和应变电阻变化测量电路，所述力感知转盘与电机同轴心，所述力感知转盘通过顶丝与电机轴固定；每个力感知转盘外部设置有1对应变片，分别对称贴在力感知转盘外侧，位于力感知转盘受外力扭动时应变显著区域；应变电阻变化测量电路采用惠斯通电桥方式测量变片力电阻变化，应变片电阻变化与力感知转盘受到的扭矩成正比。

3.根据权利要求2所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述力感知转盘内部设置有凹槽，形成对扭转变形敏感的局部薄壁结构。

4.根据权利要求2所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述传动组件包括直线轴承、手术器械运动转盘和转盘滑动导向杆，所述直线轴承固定在力感知转盘两侧的通孔处，转盘滑动导向杆的一端与手术器械运动转盘固定连接，另一端穿过直线轴承后安装有卡簧，所述卡簧用于防止导向杆从直线轴承中滑出。

5.根据权利要求4所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述转盘滑动导向杆和直线轴承的作用下，手术器械运动转盘相对力感知转盘只存在相对上下移动，无相对转动。

6.根据权利要求1所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述手术器械装配辅助组件包括电机安装板、手术器械驱动装置支架、离合拨片以及复位弹簧，所述电机安装板设置于电机的上方，所述手术器械驱动装置支架设置于电机安装板上方，所述复位弹簧嵌套于手术器械运动转盘和力感知转盘之间，复位弹簧提供手术器械运动转盘保持向上的推力；电机安装板固定电机后与手术器械驱动装置支架固定连接。

7.根据权利要求6所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述离合拨片设置有四个U型通孔，半径与手术器械运动转盘外壁的凹槽半径相同，离合拨片正好卡在手术器械运动转盘的凹槽处带动多个手术器械运动转盘同步上下移动。

8.根据权利要求6所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述手术器械驱动装置支架的侧壁设置有导向槽，手术器械沿导向槽滑入或移出，安装手术器械时，手术器械沿导向槽滑动过程中，手术器械前部与手术器械运动转盘接触下压，在离合拨片作用下所有手术器械运动转盘整体下移，手术器械沿导向槽自由滑动。

9.根据权利要求8所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，当手术器械滑到设定位置后，在复位弹簧作用下，手术器械运动转盘上升，通过手术器械运动转盘上预留的卡孔卡住手术器械驱动转盘，拆下手术器械时，按压手术器械分离拨片，向下压离合拨片，离合拨片迫使手术器械运动转盘向下运动，与手术器械脱开，此时，沿导轨后退取下手术器械。

10.根据权利要求1-9之一所述的力感知手术器械驱动装置，其特征在于，所述驱动电机的个数为4个。