[实用新型]适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构及手术机器人

说明书

本实用新型公开了一种适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构及应用其的手术机器人。带力感的电磁式开合机构主要由支撑座以及安装在支撑座内的开合组件、引导件和电磁组件组成。开合组件为类曲柄滑块机构，包括第一连杆、第二连杆、片簧、圆柱状滑块以及同轴铰接的第一操作臂和第二操作臂。操作臂铰接处安装有用来读取开合角度的磁编码器，滑块在引导件的约束下进行直线运动，从而实现操作臂的联动。电磁组件由安装在滑块内的永磁铁以及固定在支撑座上的电磁铁组成，通过调控电磁铁线圈电流大小即可实现力感。通过采用上述技术方案，可以精准的检测到开合角度，并且可以有效实现夹持力反馈功能，从而确保了夹持操作的安全性和舒适性。

技术领域

本实用新型涉及手术机器人用主操作手技术领域，尤其是涉及一种适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构及手术机器人。

背景技术

随着科学技术与医疗技术的发展以及二者之间的有益融合，机器人辅助系统在微创手术中的应用越来越广泛。机器人辅助系统多为主从式遥控操作结构，医生操作主操作手，通过远程通信和计算机来控制从端机构的运动从而完成手术。在此过程中，主操作手作为整个系统的输入端，扮演着极其重要的角色。开合机构作为主操作手的重要组件，通过人手开合来引导机构运动，主要功能是实现手术过程中的剪切、缝合、打结等操作。

现有主操作手开合机构在使用过程中存在的主要问题是，无法将器械末端的受力反馈给医生，导致医生对实际的夹持力度等没有清晰的认识和判断，从而可能导致一系列不安全事故发生。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构，可让医生实时感受到器械末端受力变化，从而做出更为准确的判断，提升手术过程的安全性。

本实用新型还提供一种应用上述适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构的手术机器人。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种适用于主操作手的带力感的电磁式开合机构，包括支撑座，所述支撑座上设有开合组件和电磁组件；

所述电磁组件包括第一磁铁和第二磁铁；

所述开合组件包括可相对所述支撑座开合的操作臂；所述操作臂用于在闭合时带动所述第一磁铁和所述第二磁铁相对靠近，和在打开时带动所述第一磁铁和所述第二磁铁相对远离；

其中，所述第一磁铁和所述第二磁铁两者中的一个为电磁铁；所述电磁铁的磁力大小用于根据手术机器人的器械末端的受力进行调节，以在所述第一磁铁和所述第二磁铁相对靠近时对所述操作臂闭合时的阻力大小进行调节。

通过采用上述技术方案，可以让操作操作臂的医生能够实时感受到器械末端的受力变化，进而做出更为准确的判断，提升了手术过程的安全性。

本实用新型进一步设置为：所述第一磁铁固定在所述支撑座上；

所述第二磁铁与所述操作臂连接，以在所述操作臂的带动下相对靠近和远离所述第一磁铁。

通过采用上述技术方案，具有方便对第一磁铁和第二磁铁两者相对靠近和远离的运动进行控制的效果。

本实用新型进一步设置为：所述开合组件还包括连接机构和滑块，所述第二磁铁设置在所述滑块上;

所述支撑座上还设有用于对所述滑块限位和导向的限位导向结构；

所述操作臂通过所述连接机构与所述滑块连接,以在闭合时通过所述滑块带动所述第二磁铁相对靠近所述第一磁铁,和在打开时通过所述滑块带动所述第二磁铁相对远离所述第一磁铁。

通过采用上述技术方案，操作臂、连接机构、滑块以及限位导向结构配合形成类曲柄滑块机构，操作臂在开合时带动滑块做往复直线运动，从而使滑块上的第二磁铁相对靠近和远离第一磁铁。