[发明专利]一种空间六自由度自动创口吻合器有效
申请号: | 202110697617.3 | 申请日: | 2021-06-23 |
公开(公告)号: | CN113425351B | 公开(公告)日: | 2022-04-26 |
发明(设计)人: | 王巍;张敬涛;蔡月日;李建;原福松;曾艺萌 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学;北京大学口腔医学院 |
主分类号: | A61B17/068 | 分类号: | A61B17/068 |
代理公司: | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人: | 周长琪 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 空间 自由度 自动 创口 吻合 | ||
1.一种空间六自由度自动创口吻合器,包括XY向移动电机法兰,Z向驱动电机模块,调姿运动模块,调姿执行模块与吻合模块;
所述XY向移动电机法兰上安装Z向驱动电机模块;Z向驱动电机模块具有Z向移动的电机法兰;电机法兰周向上设计有四个由电机驱动旋转的传动头A分别用来与调姿运动模块末端四个可转动传动头B配合插接定位,通过传动轴A的转动的带动传动头B被动旋转;同时四个传动头B的转轴上均安装有卷丝轮;
调姿运动模块前端安装有可转动导杆,导杆前端安装调姿执行模块;调姿执行模块具有U形结构调姿关节A与调姿关节B,以及四根传动丝;其中,调姿关节A末端固定于导杆端部;调姿关节B两端分别通过偏摆轮轴和自转导向轮轴与调姿关节A两侧铰接,形成转动副;调姿关节B底部设置有自转轮,自转轮与吻合模块相连;
令四个传动头B的转轴分别为转轴A~D,四根传动丝分为导杆自转传动丝、偏摆传动丝、自转传动丝和吻合传动丝;则导杆自转传动丝缠绕于转轴A的一个卷丝轮上,进一步缠绕于导杆末端卷丝槽后,返回缠绕于转轴A的另一个卷丝轮上;由此通过转轴A的转动,可带动导杆沿自身轴向旋转;
偏摆传动丝缠绕于转轴B的一个卷丝轮上,经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内,并由调姿关节A上的出丝孔穿出,随后缠绕于偏摆轮轴上的偏摆轮,随后沿原路返回经导向轮导向后缠绕于转轴B的另一个卷丝轮上;通过转轴B的转动带动偏摆轮旋转,进一步带动调姿关节B绕偏转轮轴轴线旋转;
自转传动丝缠绕于转轴C上,一端经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内,并由调姿关节A上的出丝孔穿出,由自转导向轮轴上的自传导向轮一侧经过,随后缠绕自转轮后经自转导向轮轴上的自传导向轮另一侧并与对侧的自转传动丝交叉设置,最后沿原路返回经导向轮导向后,缠绕于转轴C的另一个卷丝轮上;通过转轴C转动可带动自转轮转动进一步带动吻合模块的旋转运动;
转轴D用于通过吻合传动丝实现吻合模块的运动;吻合模块前端设计有储钉舱,储钉舱内部用于放置吻合钉,且当出钉口处无吻合钉时,自动上钉;吻合模块内部具有沿Z轴方向设置弹簧支承杆,弹簧支承杆与推钉板底部滑块间套接,推钉板的板面与吻合模块两侧间形成滑动副;同时弹簧支承杆上还套有推钉板弹簧,位于滑块与储钉舱之间;推钉板中部设计有缺口,缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板配合;推钉板前方为出钉口;为实现推钉,推钉板前侧设计凹进,且前侧两端设计为阶梯结构,用于配合吻合钉顶部;
所述吻合挡板具有转动副,且通过扭簧限制初始位置;吻合挡板后端设计有与推钉板上缺口后侧边斜面配合的斜面,且当扭簧处于自由状态时,吻合挡板后端位于开口内,同时两斜面间贴合;吻合挡板前端设计有挡板,用于限制吻合钉的前向位移;
上述推钉板的移动通过吻合传动丝与吻合传动丝换向轴配合实现;其中,吻合传动丝换向轴具有转动副;吻合传动丝一端缠绕于转轴D上,另一端经导向轮导向后沿Z轴穿入导杆内,由调姿关节A中心开孔穿出,随后经吻合自转座末端开孔进入吻合模块内,进一步经推钉板滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴后,与滑块连接;通过牵拉吻合传送丝,会向推钉板施加前向力,推动推钉板向前移动;推钉板前移过程中由推钉板带动吻合挡板后端上抬,前端下降;同时由推钉板前端推动吻合钉前移;直至吻合挡板与吻合钉接触,限制吻合钉继续前移;此时推钉板继续前移,通过推钉板前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉两侧施力,使吻合钉两侧钉脚产生变形,实现对创口的吻合。
2.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器,其特征在于:Z向驱动电机模块具有导向轴筒;导向轴筒末端内部安装有直线电机与进给轴;直线电机输出轴沿Z轴方向,机体端通过其末端铰接孔与固定于导向轴筒末端端面上的直线电机座铰接;进给轴末端与直线电机输出轴固连,周向上通过进给滑动轴承与导向轴筒内壁连接;进给滑动轴承末端定位通过导向轴筒内壁设计的环形台肩实现;进给轴前端安装电机法兰。
3.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器,其特征在于:传动头A端面上沿径向设计有楔形截面凹槽,与传动头B端面上沿径向设计的楔形截面凸起配合。
4.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器,其特征在于:四个传动头B的转轴上通过螺栓顶紧固定有卷丝固定环,用于固定卷丝轮上缠绕的传动丝端部。
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