[发明专利]一种多自由度微创手术器械

说明书

本发明属于医疗器械领域。技术方案是：一种多自由度微创手术器械，其特征在于：包括驱动箱组件以及由驱动箱组件驱使动作的从操作臂组件；所述驱动箱组件包括依次布置的电机壳、隔离板、绕线壳和底座、固定在隔离板上并将电机壳和绕线壳可拆卸地连接为一体的至少两组快速更换接口组件、安装在电机壳内且相互平行的三个电机以及安装在绕线壳内且分别与三个电机一一对应的三组绕线组；所述从操作臂组件包括连接在底座上且轴向贯通的钢丝绳导向管、作为末端执行器的小爪以及安装在钢丝绳导向管与小爪之间的活动关节。该器械应能解决现有微创手术操作过程中手术器械灵活性低，定位准确性较差，医生操作时手眼运动不协调的技术问题，提高手术质量。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体是一种多自由度微创手术器械。

背景技术

相比于传统开放性手术，微创手术凭借其创口小、疼痛轻、恢复好等优势得到广泛应用。而用于微创手术的传统手动医疗器械在患者体内的灵活性有限，手术切口处存在的“杠杆效应”，使医生很难完成手眼协调的一致性操作，无法对手术位置进行准确定位，难以完成复杂的手术操作；另外，医生手部的抖动可能会被细长的手术工具放大，对手术造成不良影响。

随着机器人技术的应用和发展，特别是计算技术的发展，医用手术机器人在临床中的作用越来越受到人们的重视。微创手术机器人可以减轻医生在手术过程中的体力劳动，同时达到精准手术目的，使患者微创伤、失血少、术后感染少、术后恢复快。因此，设计一种能够自动进行定位和操作的的微创手术器械具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种多自由度微创手术器械，该手术器械可自动进行定位及手术操作，以解决现有微创手术操作过程中手术器械灵活性低，定位准确性较差，医生操作时手眼运动不协调，手部抖动会影响手术质量的技术问题，缓解医生疲劳，提高手术质量。

本发明提供的技术方案是：

一种多自由度微创手术器械，其特征在于：包括驱动箱组件以及由驱动箱组件驱使动作的从操作臂组件；

所述驱动箱组件包括依次布置的电机壳、隔离板、绕线壳和底座、固定在隔离板上并将电机壳和绕线壳可拆卸地连接为一体的至少两组快速更换接口组件、安装在电机壳内且相互平行的三个电机以及安装在绕线壳内且分别与三个电机一一对应的三组绕线组；三个电机分别为第一电机、第二电机和第三电机；

所述从操作臂组件包括固定连接在底座上且轴向贯通的钢丝绳导向管、作为末端执行器的小爪以及安装在钢丝绳导向管与小爪之间的活动关节；所述活动关节包括依次铰接的第一关节、第二关节、第三关节和第四关节；所述第一关节与钢丝绳导向管相铰接；所述第四关节与小爪固定连接；四个关节以及小爪分别通过钢丝绳与一组绕线组相连接。

每组绕线组均包括一端可转动地定位在底座上且另一端与对应电机的电机轴固定连接的绕线轮以及可转动地定位在底座上的导向轮；所述导向轮位于绕线轮靠近底座中心的一侧。

所述快速更换接口组件包括固定在隔离板上且两端分别与电机壳和绕线壳卡扣连接的卡扣杆、穿过电机壳侧壁并与卡扣杆抵顶连接的第一按钮以及穿过绕线壳侧壁并与卡扣杆抵顶连接的第二按钮；所述电机壳和绕线壳侧壁均开设有便于第一按钮和第二按钮伸入的孔眼。

四个关节中，每个关节的两端均连接有一根钢丝绳，并且两根钢丝绳反向固定绕设在同一根绕线轮上，使得绕线轮在转动时，带动相应关节作倾斜运动。

所述第一关节和第三关节通过钢丝绳连接在与第一电机相对应的绕线轮上，以便由第一电机带动第一关节和第三关节同时运动；所述第二关节和第四关节通过钢丝绳连接在与第二电机相对应的绕线轮上，以便由第二电机带动第二关节和第四关节同时运动。

所述钢丝绳导向管与第一关节的铰接轴平行于第二关节与第三关节的铰接轴；所述第一关节与第二关节的铰接轴平行于第三关节与第四关节的铰接轴；所述第一关节与第二关节的铰接轴垂直于第二关节与第三关节的铰接轴。