[发明专利]腹腔微创手术用微型机械手

摘要

腹腔微创手术用微型机械手，它涉及一种微创手术用微型机械手。本发明解决了现有的腹腔微创手术的手术器械中缺少微型机械手的问题。本发明的驱动箱的齿形芯轴的上端面上安装有下离合盘，手术器械末端上指的牵引机构的上指上离合盘与驱动箱的相应的下离合盘接触，手术器械末端上指的牵引机构的下指上离合盘与驱动箱的相应的下离合盘接触，手术器械末端手腕的牵引机构的手腕上离合盘与驱动箱的相应的下离合盘接触，手术器械末端的自转机构的自转上离合盘与驱动箱的相应的下离合盘接触。本发明便于手术工具快速更换，增加了手术动作的灵活度，满足了微型机械手在体积、功能和夹持力等多方面的要求，适于腹腔微创手术。

主权项

一种腹腔微创手术用微型机械手，它腹腔微创手术用微型机械手包括驱动箱、传动箱、手术器械末端上指的牵引机构、手术器械末端下指的牵引机构、手术器械末端手腕的牵引机构、手术器械末端的自转机构和手术器械末端的执行机构；其特征在于：所述驱动箱由驱动箱底座(69)和四个驱动机构组成，所述驱动箱底座(69)上设置有四个驱动机构，每个驱动机构由直流电机(61)、带轮(63)、同步齿形带(64)、下离合盘(65)、第一滚动轴承(66)、齿形芯轴(67)、轴承套(91)和下离合盘复位弹簧(68)组成，所述直流电机(61)安装在驱动箱底座(69)的下端面上，直流电机(61)的输出轴穿过驱动箱底座(69)与带轮(63)固接，所述齿形芯轴(67)的中部安装在驱动箱底座(69)内，且齿形芯轴(67)与轴承套(91)的内齿相配合，轴承套(91)与驱动箱底座(69)之间设置有第一滚动轴承(66)，所述齿形芯轴(67)的下端通过同步齿形带(64)与其外围的带轮(63)传动连接，所述齿形芯轴(67)的上端面上安装有下离合盘(65)，下离合盘(65)与驱动箱底座(69)之间设置有下离合盘复位弹簧(68)；所述传动箱包括箱体(51)、箱体底座(52)和第二导向盘(96)，所述箱体(51)设置在箱体底座(52)的上端面上，且箱体(51)和箱体底座(52)制成一体，所述第二导向盘(96)安装在箱体底座(52)的上端面上；所述手术器械末端上指的牵引机构由第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)、第二滚动轴承(58)、第三滚动轴承(37)、第十五双滑道导向轮(31)、上指上离合盘(57)、上指牵引钢丝绳(4)、上指预紧弹簧(6)、上指复位弹簧(60)、上指牵引上钢丝轮(34)和上指牵引下钢丝轮(33)组成，所述第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)和第十五双滑道导向轮(31)呈梯形排布在箱体底座(52)上，上指牵引上钢丝轮(34)位于第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)和第十五双滑道导向轮(31)所呈梯形的上方，所述上指牵引下钢丝轮(33)的芯轴(5)的下端穿过箱体底座(52)与箱体底座(52)下方的上指上离合盘(57)固接，上指牵引下钢丝轮(33)的芯轴(5)的下端与箱体底座(52)之间通过第二滚动轴承(58)连接，所述上指牵引上钢丝轮(34)套装在上指牵引下钢丝轮(33)的芯轴(5)的上端，上指牵引上钢丝轮(34)与上指牵引下钢丝轮(33)的芯轴(5)之间设置有第三滚动轴承(37)，所述上指预紧弹簧(6)的一端固定在上指牵引上钢丝轮(34)上，上指预紧弹簧(6)的另一端固定在上指牵引下钢丝轮(33)上，上指牵引下钢丝轮(33)与箱体底座(52)之间设置有上指复位弹簧(60)，上指上离合盘(57)与驱动箱的相应的下离合盘(65)接触；所述手术器械末端下指的牵引机构由第四导向轮(32)、下指上离合盘(70)、下指牵引钢丝绳(8)、第四滚动轴承(10)、第五滚动轴承(28)、第十六导向轮(92)、下指预紧弹簧(30)、下指复位弹簧(36)、下指牵引上钢丝轮(38)和下指牵引下钢丝轮(40)组成，所述第四导向轮(32)安装在箱体底座(52)上，且位于第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)和第十五双滑道导向轮(31)所呈梯形内，第十六导向轮(92)位于第十五双滑道导向轮(31)的上方，且通过销与箱体底座(52)连接，下指牵引下钢丝轮(40)位于第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)和第十五双滑道导向轮(31)所呈梯形的下方，所述下指牵引下钢丝轮(40)的芯轴(71)的下端穿过箱体底座(52)与箱体底座(52)下方的下指上离合盘(70)固接，下指牵引下钢丝轮(40)的芯轴(71)的下端与箱体底座(52)之间通过第四滚动轴承(10)连接，所述下指牵引上钢丝轮(38)套装在下指牵引下钢丝轮(40)的芯轴(71)的上端，下指牵引上钢丝轮(38)与下指牵引下钢丝轮(40)的芯轴(71)之间设置有第五滚动轴承(28)，所述下指预紧弹簧(30)的一端固定在下指牵引上钢丝轮(38)上，下指预紧弹簧(30)的另一端固定在下指牵引下钢丝轮(40)上，下指牵引下钢丝轮(40)与箱体底座(52)之间设置有下指复位弹簧(36)，下指上离合盘(70)与驱动箱的相应的下离合盘(65)接触；所述手术器械末端手腕的牵引机构由第五导向轮(7)、第六导向轮(9)、第七导向轮(25)、第八导向轮(27)、手腕牵引钢丝绳(72)、第六滚动轴承(73)、第七滚动轴承(80)、手腕预紧弹簧(74)、手腕复位弹簧(75)、手腕上离合盘(79)、手腕牵引上钢丝轮(76)和手腕牵引下钢丝轮(77)组成，所述第五导向轮(7)和第六导向轮(9)横向并列设置在第一导向轮(1)、第二导向轮(2)、第三导向轮(3)和第十五双滑道导向轮(31)所呈梯形的左侧，所述第七导向轮(25)位于第六导向轮(9)的下方，第八导向轮(27)位于第五导向轮(7)的下方，手腕牵引下钢丝轮(77)位于第六导向轮(9)的左斜上方，所述手腕牵引下钢丝轮(77)的芯轴(78)的下端穿过箱体底座(52)与箱体底座(52)下方的手腕上离合盘(79)固接，手腕牵引下钢丝轮(77)的芯轴(78)的下端与箱体底座(52)之间通过第六滚动轴承(73)连接，所述手腕牵引上钢丝轮(76)套装在手腕牵引下钢丝轮(77)的芯轴(78)的上端，手腕牵引上钢丝轮(76)与手腕牵引下钢丝轮(77)的芯轴(78)之间设置有第七滚动轴承(80)，所述手腕预紧弹簧(74)的一端固定在手腕牵引上钢丝轮(76)上，手腕预紧弹簧(74)的另一端固定在手腕牵引下钢丝轮(77)上，手腕牵引下钢丝轮(77)与箱体底座(52)之间设置有手腕复位弹簧(75)，手腕上离合盘(79)与驱动箱的相应的下离合盘(65)接触；所述手术器械末端的自转机构由第八滚动轴承(21)、第九滚动轴承(23)、轴承挡圈(22)、第十滚动轴承(84)、自转上离合盘(54)、轴承盖(20)、套管(24)、自转钢丝绳(82)、牵引套管旋转的上钢丝轮(41)和牵引套管旋转的下钢丝轮(42)组成，所述套管(24)通过滚动第八滚动轴承(21)和第九滚动轴承(23)安装在箱体(51)内，轴承挡圈(22)设置在第八滚动轴承(21)和第九滚动轴承(23)之间，轴承盖(20)盖装在箱体(51)的端部，牵引套管旋转的下钢丝轮(42)位于套管(24)的下方，牵引套管旋转的下钢丝轮(42)的芯轴(83)的下端通过第十滚动轴承(84)安装在箱体底座(52)上，并穿过箱体底座(52)与自转上离合盘(54)连接，牵引套管旋转的上钢丝轮(41)套装在牵引套管旋转的下钢丝轮(42)的芯轴(83)的上端，套管(24)上缠绕有自转钢丝绳(82)，自转钢丝绳(82)的一端固定在牵引套管旋转的上钢丝轮(41)上，自转钢丝绳(82)的另一端固定在牵引套管旋转的下钢丝轮(42)上，自转上离合盘(54)与驱动箱的相应的下离合盘(65)接触；所述手术器械末端的执行机构由操作杆(11)、第一导向盘(12)、手腕连接件(13)、手腕(14)、第二十一导向轮(17)、第九导向轮(18)、第十导向轮(19)、第十七导向轮(43)、销轴(85)、第十八导向轮(44)、第十一导向轮(45)、第十二导向轮(46)、第十九导向轮(93)、第二十导向轮(94)、第二十二导向轮(95)、上指(15)和下指(16)组成，所述操作杆(11)为空心杆，所述操作杆(11)的一端与套管(24)相连接，操作杆(11)的另一端与手腕连接件(13)的一端相连接，所述第一导向盘(12)安装在操作杆(11)内，且位于操作杆(11)靠近手腕连接件(13)的一端，手腕(14)通过销轴(85)安装在手腕连接件(13)的另一端内，所述第十七导向轮(43)和第十八导向轮(44)套装在销轴(85)上，且第十七导向轮(43)位于手腕(14)的前端面与手腕连接件(13)之间，第十八导向轮(44)位于手腕(14)的后端面与手腕连接件(13)之间，所述第十九导向轮(93)和第二十导向轮(94)与第十七导向轮(43)同轴设置，所述第十九导向轮(93)位于第十七导向轮(43)与手腕(14)的前端面之间，所述第二十导向轮(94)位于第十八导向轮(44)与手腕(14)的后端面之间，所述第二十一导向轮(17)安装在手腕(14)的前端面的中部，所述第二十二导向轮(95)位于第二十一导向轮(17)的下方，通过销安装在手腕(14)的前端面的中部，所述第九导向轮(18)和第十导向轮(19)分列在第二十一导向轮(17)的上下两侧，所述第十一导向轮(45)与第九导向轮(18)对称安装在手腕(14)的后端面上，所述第十二导向轮(46)与第十导向轮(19)对称安装在手腕(14)的后端面上，上指(15)的根部与下指(16)的根部由上至下转动安装在手腕(14)上；所述上指牵引钢丝绳(4)的缠绕路径为：所述上指牵引钢丝绳(4)的一端固接在上指牵引上钢丝轮(34)，上指牵引钢丝绳(4)的另一端沿顺时针方向依次绕过上指牵引上钢丝轮(34)、第二导向轮(2)、第一导向轮(1)、第十五双滑道导向轮(31)，再依次穿过套管(24)、操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)，然后绕过第十八导向轮(94)、第二十一导向轮(17)、上指(15)的指根、第十二导向轮(46)、第十七导向轮(93)，再次穿过操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)、套管(24)，绕经第三导向轮(3)与上指牵引下钢丝轮(33)固接；所述下指牵引钢丝绳(8)的缠绕路径为：所述下指牵引钢丝绳(8)的一端固接在下指牵引上钢丝轮(38)上，下指牵引钢丝绳(8)的另一端沿顺时针方向依次绕过下指牵引上钢丝轮(38)、第十六导向轮(92)，再依次穿过套管(24)、操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)，然后绕过第十八导向轮(44)、第二十一导向轮(17)、下指(16)的指根、第十一导向轮(45)、第十七导向轮(43)，再次穿过操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)、套管(24)，绕经第四导向轮(32)与下指牵引下钢丝轮(40)固接；所述手腕牵引钢丝绳(72)的缠绕路径为：所述手腕牵引钢丝绳(72)的一端固接在手腕牵引上钢丝轮(76)上，手腕牵引钢丝绳(72)的另一端沿顺时针方向依次绕过手腕牵引上钢丝轮(76)、第五导向轮(7)、第八导向轮(27)、第七导向轮(25)，再依次穿过套管(24)、操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)，然后缠绕在手腕(14)上，再次穿过操作杆(11)及操作杆中的第一导向盘(12)、套管(24)，绕经第六导向轮(9)与手腕牵引下钢丝轮(77)固接。