[发明专利]一种磁锚定腹腔镜手术机器人

说明书

一种磁锚定腹腔镜手术机器人，涉及微创手术机器人技术领域，通过磁力将腹腔镜固定在腹腔内壁上，腹腔镜的摄像头和照明单元位于腹腔镜操作臂第三节，腹腔镜操作臂采用绳驱动的方式，驱动单元位于贴于腹腔内壁的结构中，驱动单元采用换挡结构用两个电机来实现多个自由度的驱动，驱动第一电机实现换挡，驱动第二电机实现关节的运动。

技术领域

本发明涉及一种微创手术机器人，尤其是一种腹腔镜手术机器人，具体地说是一种通过磁力吸附实现定位的磁锚定腹腔镜手术机器人。

背景技术

微创手术通过在人体腹腔开几个孔的方式降低了传统手术对人体造成的损伤，降低了术后并发症发生的风险，缩短了病人术后恢复所需的时间。微创手术操作过程中，每个手术器械由一个单独的机械臂控制，每个机械臂通过与之对应的开孔引入人体，因此，手术过程中有几个机械臂，就需要在人体开几个孔，对人体仍有较大损伤。

如何减少微创手术所需开孔的数量，进一步降低手术对人体造成的损伤成为了有重大价值的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的腹腔镜微创手术过程需要为腹腔镜开设进入通道，导致开孔较多，对病人的手术创伤较大的问题，设计一种依靠磁力吸附在腹腔内壁上的磁锚定腹腔镜手术机器人，手术中不需要为腹腔镜单独设置开孔，而是通过其它手术器械对应的开孔将腹腔镜导入人体内部，腹腔镜中的永磁体被通过磁力使腹腔镜被固定在人体内壁上。

本发明的技术方案是：

一种磁锚定腹腔镜手术机器人，其包括：永磁体，所述永磁体包括第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体通过磁力使腹腔镜固定在腹腔内壁上；

电机驱动机构，所述电机驱动机构包括第一电机，第二电机，所述第一电机通过第一电机传动齿轮一、第一电机传动齿轮二、第一电机传动齿轮三、第一电机传动齿轮四、第一电机传动齿轮五、第一电机传动齿轮六、第一电机传动齿轮七、第一电机传动齿轮八，将动力传递至驱动杆，使所述驱动杆沿驱动中心杆前后运动，所述第二电机通过第二电机传动齿轮一、第二电机传动齿轮二将动力传递至所述驱动杆，使所述驱动杆绕所述驱动中心杆转动；

换档机构，所述换档机构包括第一关节驱动大轮，第二关节驱动大轮，第三关节驱动大轮，第一关节驱动绳轮、第二关节驱动绳轮、第三关节驱动绳轮、第一自锁弹片、第二自锁弹片、第三自锁弹片；

在自锁状态下，所述第一自锁弹片头部处在所述第三关节驱动大轮齿轮间隙中，阻止所述第三关节驱动大轮转动，所述第二自锁弹片头部处在所述第二关节驱动大轮齿轮间隙中，阻止所述第二关节驱动大轮转动，所述第三自锁弹片头部处在所述第一关节驱动大轮齿轮间隙中，阻止所述第一关节驱动大轮转动；

传动机构，所述传动机构包括第一关节驱动绳、第二关节驱动绳、第三关节驱动绳、第二关节传动绳轮一、第二关节传动绳轮二、第二关传动绳轮三、第二关节传动绳轮四、第二关节传动绳轮五、第二关节传动绳轮六、第三关传动绳轮一、第三关节传动绳轮二、第三关传动绳轮三、第三关节传动绳轮四、第三关节传动绳轮五、第三关节传动绳轮六，所述第二关节驱动绳通过所述第二关节传动绳轮连接所述第二关节驱动绳轮和操作臂第二节上的绳轮，所述第三关节驱动绳通过所述第三关节传动绳轮连接所述第三关节驱动绳轮和操作臂第三节上的绳轮；

操作臂，所述操作臂包括操作臂第一节、操作臂第二节、操作臂第三节，腹腔镜的摄像头和照明单元安装在所述操作臂第三节中，摄像头通过数据线与计算机连接，将拍摄的图像实时显示在计算机的显示器上。

在本发明较佳的磁锚定腹腔镜手术机器人中，所述第一永磁体位于磁锚定腹腔镜手术机器人的首部，所述第二永磁体位于磁锚定腹腔镜手术机器人的尾部，所述第一永磁体和所述第二永磁体与位于腹腔外的磁体耦合，通过磁力腹腔镜被吸附在腹腔内壁上。

在本发明较佳的磁锚定腹腔镜手术机器人中，所述第一电机用于驱动所述驱动杆沿所述驱动中心杆前后运动，需要驱动某一关节时，通过控制所述第一电机使驱动杆齿轮头与对应的驱动大轮耦合，所述第二电机用于驱动所述驱动杆沿所述驱动中心杆转动，同时会使与所述驱动杆齿轮头耦合的驱动大轮转动。