[发明专利]手术器械、从操作设备及手术机器人

说明书

本发明提供一种手术器械、应用该手术器械的从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人，手术器械包括驱动装置和末端执行器，所述驱动装置包括多个驱动单元和驱动缆绳，驱动单元通过驱动缆绳操纵末端执行器的运动，操纵末端执行器偏航运动的驱动缆绳与操纵末端执行器驱动缆绳在末端执行器一侧存在耦合关系，驱动装置还包括用于解除上述耦合关系的解耦机构，解耦机构被配置为同时改变操纵末端执行器偏航运动驱动缆绳在驱动装置内的长度来解除上述耦合关系，本发明使用机械解耦的方式，相比软件算法解耦更精确可靠。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种手术器械、使用该手术器械的 从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人。

背景技术

微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体 内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛 轻、恢复快等优势。

随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手 术机器人通常包括主操作控制台及从操作设备，主操作控制台用于根据医生的 操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备用于响应主 操作控制台发送的控制命令，并进行相应的手术操作。

从操作设备上连接有可以与从操作设备可拆卸的手术器械，手术器械包括 驱动装置和用于执行手术的末端执行器，驱动装置用于将手术器械连接到从操 作设备并接受来自从操作设备的驱动力以驱动末端执行器运动，驱动装置通过 驱动缆绳与末端执行器连接，驱动装置通过驱动缆绳来操纵末端执行器的运动。

末端执行器一般包括两个自由度的运动，即俯仰运动和偏航运动，其中偏 航运动由一对的驱动缆绳控制的，俯仰运动的驱动缆绳是由另外一对的驱动缆 绳操纵的，由于偏航运动与俯仰运动正交，因此在末端执行器进行俯仰运动时， 控制俯仰的驱动缆绳与操纵和偏航的驱动缆绳之间存在耦合关系，即操纵俯仰 的驱动缆绳的运动受于操纵偏航的驱动缆绳的影响，因此需要解除两者之间的 这种耦合关系。现有技术采用的是软件解耦的方法，但软件解耦的方法的算法 比较复杂，增加了系统控制程序的复杂度，且软件解耦的方法会在数据采集的 时候存在误差，因此不能精确的解除两者之间的耦合关系。

发明内容

基于此，为解决上述问题，本发明提供一种手术器械和应用该手术器械的 从操作设备以及具有该从操作设备的手术机器人，其中手术器械包括末端执行 器、驱动装置及缆绳，驱动装置被配置为通过缆绳驱动末端执行器运动，缆绳 包括用于驱动末端执行器运动第一驱动缆绳、第二驱动缆绳、第三驱动缆绳及 第四驱动缆绳，驱动装置包括：

第一驱动单元，第一驱动缆绳和第二驱动缆绳的近端与第一驱动单元相连 接；

第二驱动单元，第三驱缆绳和第四驱动缆绳的近端与第二驱动单元相连接， 被第一驱动单元驱动的第一驱动缆绳和第二驱动缆绳配合被第二驱动单元操纵 的第三驱动缆绳和第四驱动缆绳一起驱动末端执行器的偏航运动；

解耦机构，解耦机构包括主解耦件和与主解耦件连接的从解耦件，从解耦 件包括滑架和分别安装在滑架两端的第一导向部和第二导向部，第一导向部被 配置为第一驱动缆绳和第三驱动缆绳导向，第二导向部被配置为第二驱动缆绳 和第四驱动缆绳导向，主解耦件被配置为在末端执行器俯仰运动时驱动滑架运 动以同时增加第一驱动缆绳和第三驱动缆绳在驱动装置内的长度并同时减少第 二驱动缆绳和第四驱动缆绳在驱动装置内的长度，或者减少第一驱动缆绳和第 三驱动缆绳在驱动装置内的长度并同时增加第二驱动缆绳和第四驱动缆绳在驱 动装置内的长度。

优选地，上述驱动装置还包括用于驱动末端执行器俯仰运动的第三驱动单 元，第三驱动单元上缠有第五驱动缆绳和第六驱动缆绳的近端，第三驱动单元 通过第五驱动缆绳和第六驱动缆绳驱动末端执行器执行俯仰运动，主解耦件与 第三驱动单元同轴设置。