[发明专利]用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置

说明书

本发明公开了用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒、器械杆和驱动绳缆，所述控制盒内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴，各水平导轮销轴上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮，控制盒内设置有与各水平导轮销轴的高度相匹配的竖直导轮销轴，每个竖直导轮销轴上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮，控制盒内对应各组第二绳缆导轮设置有绳缆驱动绞轮，各绳缆驱动绞轮上均设置有绳槽；所述驱动绳缆经过第一绳缆导轮和第二绳缆导轮后缠绕在绳槽上，同组第二绳缆导轮的驱动绳缆反向缠绕在绳槽上。本发明旨在提供一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，减少导向轮级数，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置。

背景技术

目前应用于手术机器人上的蛇形关节，所需要使用的驱动绳缆数量比较多，比如为12根、14根甚至更多，这就使得绳缆的驱动结构需要设计的更为复杂，尤其是绳缆的导向及驱动结构需要进行合理的设计。而目前所存在的驱动结构绳缆导向轮级数比较多，绳缆驱动绞轮沿绳缆距离驱动关节距离大，这就导致了绳缆驱动的驱动力利用效率低，绳缆拉伸蠕变量大，且运动精度较低。而且当驱动绳缆的数量增多时，为防止驱动绳缆之间发生相互缠绕和打结的情况，需要对应增多驱动绳缆的机械结构，使得绳缆控制变得更复杂。因此，现亟需一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒、器械杆和驱动绳缆，所述驱动绳缆一端与手术器械的蛇形关节连接，另一端穿过器械杆进入控制盒内，所述控制盒内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴，各水平导轮销轴上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮，控制盒内设置有与各水平导轮销轴的高度相匹配的竖直导轮销轴，每个竖直导轮销轴上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮，控制盒内对应各组第二绳缆导轮设置有绳缆驱动绞轮，各绳缆驱动绞轮上均设置有绳槽；所述驱动绳缆经过第一绳缆导轮和第二绳缆导轮后缠绕在绳槽上，同组第二绳缆导轮的驱动绳缆反向缠绕在绳槽上。

进一步的，所述水平导轮销轴上设置有四个第一绳缆导轮，每个水平导轮销轴对应设置两个竖直导轮销轴和绳缆驱动绞轮，竖直导轮销轴和绳缆驱动绞轮均对称的左右分布。

进一步的，所述绳缆驱动绞轮上设置有两个分开的绳槽，两个绳槽分别与对应的第二绳缆导轮的高度相匹配。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中的第一绳缆导轮、第二绳缆导轮在高度方向上均分级设置，绳缆驱动绞轮对应不同的绳缆导轮设置对应高度的绳槽，使驱动绳缆延伸过程中导向顺利，不会出现大角度的偏离绳槽中心面的情况，使不同的驱动绳缆伸长和收缩的过程中不会发生缠绕、打结以及脱出导轮槽或绞轮绳槽的情况。同时能够保证同一绳缆驱动绞轮上的两根驱动绳缆在绞轮旋转过程中包入绳槽和脱离绳槽的长度更接近于相等。而且通过第一绳缆导轮完成驱动绳缆由竖直到水平的方向转换，再通过第二绳缆导轮完成对驱动绳缆的左右分线缠绕至绳缆驱动绞轮上，各驱动绳缆仅有两次方向转换，传递级数少，结构简单，零部件少，保证了器械控制精度高，力传递效率高的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中驱动绳缆换向的结构示意图；

图3为本发明中第二绳缆导轮逐级升高的示意图；

图4为本发明中绳缆驱动绞轮的绳槽逐级升高的示意图；

图5为本发明中驱动绳缆运动方向示意图。