[发明专利]一种腹部外科手术辅助机器人

说明书

本发明提出了一种腹部外科手术辅助机器人，以克服现有技术中圆弧切口不整齐或是无法处理带有颗粒面切除的缺陷，为了克服上述问题，机械臂系统包括掀起机械臂，所述掀起机械臂包括相互铰接的主动臂杆和从动臂杆，所述从动臂杆贴靠患者的表面带有机械手；所述机械手包括相互啮合的传动齿轮和壳体，所述壳体的外表面带有斜齿轮，本技术方案用双啮合的涡轮与蜗杆实现单向锁定原理巧妙转化，即保持双向力矩的同时(壳体作为主动副能传递多向力矩)，根据工作面的不同将同一机械臂的机械钳进行配速和修正，保证切割面的平滑，和切割的精准性。

技术领域

本发明属于医用器械领域，具体涉及一种腹部外科手术辅助机器人。

背景技术

达芬奇外科手术系统是一种高级机器人平台,其设计的理念是通过使用微创的方法,实施复杂的外科手术及远程手术。达芬奇手术系统共由3个部分组成:控制台、操作系统、三维成像系统。

该操控系统是达芬奇系统的控制核心,由计算机系统、监视器、操作手柄及输出设备等组成。主刀医生坐在控制台中,位于手术台无菌区之外,使用双手(通过操作两个主控制器)及脚(通过脚踏板)来控制器械和一个三维高清内窥镜。操作手柄位于监视器下方,术者双手正常位套入操作手柄指环,通过双手动作传动带动手术台上仿真机械臂完成各种操作,并可通过声控、手控或踏板控制腹腔镜。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：对于圆弧切口或者凹凸面进行切除的情况时，相互错开的钳口无法保持水平和平直的状态，会造成切口不整齐或者切面轨迹不规则，导致患者受到重复的切割甚至增加术中并发症的发生率。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种腹部外科手术辅助机器人。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种腹部外科手术辅助机器人，包括外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统，其特征在于，所述机械臂系统包括掀起机械臂，所述掀起机械臂包括相互铰接的主动臂杆和从动臂杆，所述从动臂杆贴靠患者的表面带有机械手；

所述机械手包括相互啮合的传动齿轮和壳体，所述壳体的外表面带有斜齿轮，所述壳体的内表面带有一组并列的蜗杆，所述蜗杆分别外沿出壳体，且蜗杆外沿处连接有滚轮，滚轮表面连接有机械钳，所述蜗杆表面啮合有若干组涡轮，所述涡轮沿蜗杆的轴向中轴线围成三角形，且涡轮与壳体之间连接有转动轴；

任意组涡轮包括两个相互啮合的第一涡轮和第二涡轮，第一涡轮啮合其中一个蜗杆，第二涡轮啮合另一个蜗杆，所述第一涡轮和第二涡轮在同向转动时锁止。

有益效果：1、上述技术方案中，在使用本装置时操作方式和达芬奇机器人相同，不同点在于本技术方案的技术原理在于使用本装置完成弧形切开时，相对于达芬奇机器人的直列式推拉或触点切割，本技术方案改变了力矩传递的配速问题，结合手术弧形切割技术而言，本技术方案利用滚轮带动机械钳的凸面旋转切割目标，此时由于产生转向，机械钳两端处于内径和外径，根据角速度与线速度的转化公式而言，处于外径的滚轮转速变慢，此时改变参照物为内径的转轮，因此外径转轮的运动方向为后退，此时形成两组蜗杆转动方向不同，从而使蜗杆带动啮合的涡轮转动，在涡轮不同向转动的情况下，相互之间产生联动效应，即解除第一涡轮和第二涡轮在同向转动时锁止的效果，第一涡轮与第二涡轮产生自转，从而利用第一涡轮和第二涡轮的啮合比达到差速和配速的问题，保证切割的弧面稳定，同时减少刀具损耗和错位。

2、相对于改变配速的现有转轮结构而言，本技术方案最大且最特殊的点在于即时修正功能，此功能比远远超出市面上毫秒级感应修正装置。技术原理如下，在医护人员操作本装置切割胃部带有单侧异常凸起的部位时，此时滚轮带动的一个机械钳处于平面光滑的切割面(不带有凸起)，另一个滚轮处于凹凸不平的切割面(带有凸起)。