[发明专利]手术机器人用前端执行装置

说明书

本公开提供了一种手术机器人用前端执行装置，包括：连接座、十字轴、俯仰驱动部、开合钳和开合驱动部；连接座第一端与手术器械导管前端连接；十字轴的第一轴线方向与十字轴的第二轴线方向垂直相交；十字轴第一轴端和第二轴端一并与连接座第二端枢转连接；俯仰驱动部与十字轴的第一轴端枢转连接；开合钳与十字轴的第三轴端枢转连接；沿十字轴的第一轴线方向与十字轴的第二轴线方向所在平面的法向，开合驱动部分别与十字轴的两侧枢转连接，且与开合钳啮合相连。本公开结构布置方式具有解耦特性，便于运动学模型建立，进而简化控制程序，提高运动控制精度及可靠性。

技术领域

本公开涉及医疗机器人领域，尤其涉及一种手术机器人用前端执行装置。

背景技术

在机器人辅助微创手术实施过程中，手术器械通过戳卡到达病灶部位后，手术器械前端执行装置的初始位置为一个向某方向偏转的位姿，以便实现手术操作动作。手术过程中前端执行装置的运动大多在上述方向范围内完成。为使前端执行装置在手术过程中保持具有偏转角度的位姿，目前大部分已公开的前端执行装置中都会有一过渡关节结构。过渡关节结构会增加钳页做夹持动作时的驱动力臂，使前端执行装置负载能力降低，影响驱动力的传递效率和传动精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种手术机器人用前端执行装置，以解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种手术机器人用前端执行装置，包括：

连接座，所述连接座第一端与手术器械导管前端连接；

十字轴，所述十字轴的第一轴线方向与所述十字轴的第二轴线方向垂直相交；所述十字轴的第一轴线方向的两侧分别布置有第一轴端和第二轴端，所述十字轴的第二轴线方向的一侧布置有第三轴端；所述第一轴端和所述第二轴端一并与连接座第二端枢转连接；

俯仰驱动部，与所述十字轴的第一轴端枢转连接；

开合钳，所述开合钳与所述十字轴的第三轴端枢转连接；

开合驱动部，沿所述十字轴的第一轴线方向与所述十字轴的第二轴线方向所在平面的法向，所述开合驱动部分别与所述十字轴的两侧枢转连接，且与所述开合钳啮合相连。

在本公开的一些实施例中，所述俯仰驱动部包括：

俯仰驱动轮，与所述十字轴的第一轴端枢转连接；

第一驱动丝，绕设在所述俯仰驱动轮上，且所述第一驱动丝穿过所述手术器械导管与器械驱动装置连接；所述器械驱动装置通过所述第一驱动丝驱动所述俯仰驱动轮转动。

在本公开的一些实施例中，所述开合驱动部包括：

第一锥齿轮，沿所述十字轴的第一轴线方向与所述十字轴的第二轴线方向所在平面的法向，所述第一锥齿轮与所述十字轴的一侧枢转连接；

第一开合驱动轮，与所述第一锥齿轮的齿背端连接；所述第一开合驱动轮转动带动所述第一锥齿轮转动；

第一导向轮，与所述十字轴的第二轴端枢转连接；

第二驱动丝，所述第二驱动丝一端固设在所述第一开合驱动轮上，所述第二驱动丝另一端顺次绕过所述第一开合驱动轮和所述第一导向轮，所述第二驱动丝穿过手术器械导管与器械驱动装置连接；

第二导向轮，与所述十字轴的第一轴端枢转连接；

第三驱动丝，所述第三驱动丝一端固设在所述第一开合驱动轮上，所述第三驱动丝另一端顺次绕过所述第一开合驱动轮和所述第二导向轮，所述第三驱动丝穿过手术器械导管与器械驱动装置连接；所述器械驱动装置通过所述第二驱动丝和所述第三驱动丝驱动所述第一开合驱动轮转动；