[实用新型]腹腔镜手术仿真训练设备

说明书

一种腹腔镜手术仿真训练设备包括：底座、主体、操作箱、显示装置与操作键盘，主体包括：主机箱体、主机，操作箱包括：操作箱体、仿真手术钳、力反馈组件、仿真内窥镜、内窥镜检测组件，力反馈组件包括：框架、检测仿真手术钳上下位置并受控进行力反馈的上下力反馈组件、检测仿真手术钳前后位置或姿态且受控进行力反馈的前后力反馈组件、检测仿真手术钳左右位置或姿态且受控进行力反馈的左右力反馈组件；上述设备通过上下力反馈组件、前后力反馈组件、左右力反馈组件拥有三个自由度，计算出导轨钳杆末端的空间姿态和位置，根据腹腔镜手术过程中的3d建模场景，控制上下、前后、左右力反馈组件分配不同的力值，使模拟手术更逼近真实手感。

技术领域

本实用新型涉及仿真手术训练设备，特别涉及一种腹腔镜手术仿真训练设备。

背景技术

医学训练，特别是外科训练涉及大量的动手学习，使学生以及学习新技能的有经验的医生能够在动手和沉浸式训练环境中练习和开发他们所需的技能，以使他们在医疗和外科手术过程中熟练进行。

发明内容

基于此，有必要提供一种可提高训练真实感的腹腔镜手术仿真训练设备。

一种腹腔镜手术仿真训练设备，包括：底座、设置在所述底座上的主体、设置在所述主体上的操作箱、及置于操作箱上方的以受控显示模拟场景与操作显示装置与设置在所述显示装置下方的操作键盘，所述主体包括：主机箱体、及设置在所述主机箱体中与所述显示装置连接并接收显示装置操作且控制显示装置显示的主机，所述操作箱包括：操作箱体、设置在所述操作箱体上与所述主机连接并由所述主机控制检测其操作的仿真手术钳、与所述仿真手术钳配合设置并检测所述仿真手术钳位置或姿态且受控进行力反馈的力反馈组件、设置在所述操作箱体上与所述主机连接并由所述主机控制检测其操作的仿真内窥镜、及与所述仿真内窥镜相应设置并检测仿真内窥镜动作的内窥镜检测组件，所述力反馈组件包括：框架、与所述仿真手术钳配合检测仿真手术钳上下位置并受控进行力反馈的上下力反馈组件、设置在框架上并与所述上下力反馈组件连接以检测所述仿真手术钳前后位置或姿态且受控进行力反馈的前后力反馈组件、及设置在所述框架上并与所述上下力反馈组件连接以检测所述仿真手术钳左右位置或姿态且受控进行力反馈的左右力反馈组件。

在优选实施例中，所述仿真手术钳包括：钳柄、及与所述钳柄连接的导轨钳杆，所述导轨钳杆包括：导轨本体、及设置在所述导轨本体上的导轨齿条，所述上下力反馈组件包括：导轨支架、安装在所述导轨支架上并引导所述导轨钳杆滑动的滑块、与所述导轨齿条啮合的齿条齿轮、设置在所述导轨支架上并安装所述齿条齿轮的同步带轴、设置在所述同步带轴上的同步带轮组件、与所述同步带轮组件连接并受控进行力反馈的第一反馈电机、及设置在所述第一反馈电机上以检测所述导轨钳杆位置或位移的第一编码器组件。

在优选实施例中，所述框架包括：依次首尾连接的左框架、前框架、右框架、后框架，所述同步带轮组件包括：设置在所述同步带轴上的第一同步轮、同步带、与所述第一同步轮同步带连接并与所述第一反馈电机连接的第二同步带轮，所述同步带轴通过轴承安装在所述导轨支架上。

在优选实施例中，所述前后力反馈组件包括：与所述导轨支架连接的摇杆、与所述摇杆连接的第一旋转连杆、与所述第一旋转连杆连接的第一伞齿轴、设在所述第一伞齿轴上的第一伞齿、与所述第一伞齿啮合的第一电机齿轮、与所述第一电机齿轮连接并受控进行力反馈的第二反馈电机、及设置在所述第二反馈电机上以检测所述导轨钳杆前后摆动位置或姿态的第二编码器组件。

在优选实施例中，所述前后力反馈组件还包括：设置在所述框架上并限位所述第一伞齿旋转位置或起始位置的第一限位件、设置在所述第一伞齿轴上并与所述第一限位件配合限位的第一限位块、设置在所述框架上的第一光电传感器、及固定在所述第一伞齿上并与所述第一光电传感器配合以产生归零信号给所述第二编码器组件的第一光电遮挡件。

在优选实施例中，所述第一旋转连杆通过轴承和轴承套安装在左框架或右框架上，所述摇杆设置在所述导轨支架的前端，所述第一旋转连杆与所述摇杆的下端连接。