[发明专利]腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械

摘要

腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械，它涉及一种腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械，以解决现有腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械是通过电机驱动线轮进而驱动钢丝实现操作管、腕关节、左指和右指转动，腕关节转动时，左指和右指的多余运动得不到补偿，导致驱动左指和右指的钢丝易拉断的问题。本发明的手术器械与接口底座连接在一起，通过接口底座上的四个驱动机构分别驱动手术器械上的操作管传动机构、左指传动机构、右指传动机构和腕关节传动机构，通过左指前驱动钢丝、左指后驱动钢丝、右指前驱动钢丝、右指后驱动钢丝、腕关节前驱动钢丝和腕关节后驱动钢丝使得末端执行机构上的腕关节、左指和右指实现运动。本发明用于腹腔微创手术。

主权项

一种腹腔微创手术机器人用夹钳式手术器械，其特征在于：所述机械手包括手术器械(M)和接口底座(N)，所述接口底座(N)由操作管驱动机构(14)、左指驱动机构(15)、右指驱动机构(16)、腕关节驱动机构(17)和底座壳体(18)组成，底座壳体(18)的前端面上设有第一安装孔(18‑1)、第二安装孔(18‑2)、第三安装孔(18‑3)和第四安装孔(18‑4)，第一安装孔(18‑1)与第三安装孔(18‑3)以底座壳体(18)的竖直中心线对称设置，第二安装孔(18‑2)与第四安装孔(18‑4)以底座壳体(18)的竖直中心线对称设置，且第二安装孔(18‑2)位于第一安装孔(18‑1)的下方，第四安装孔(18‑4)位于第三安装孔(18‑3)的下方，底座壳体(18)的后端面上设有第五安装孔(18‑5)、第六安装孔(18‑6)、第七安装孔(18‑7)、第八安装孔(18‑8)、第九安装孔(18‑9)、第十安装孔(18‑10)、第十一安装孔(18‑11)和第十二安装孔(18‑12)，第五安装孔(18‑5)的中心线与第一安装孔(18‑1)的中心线正对，第六安装孔(18‑6)的中心线与第二安装孔(18‑2)的中心线正对，第七安装孔(18‑7)的中心线与第三安装孔(18‑3)的中心线正对，第八安装孔(18‑8)的中心线与第四安装孔(18‑4)的中心线正对，第九安装孔(18‑9)和第十一安装孔(18‑11)以底座壳体(18)的竖直中心线对称设置在第五安装孔(18‑5)和第七安装孔(18‑7)的外侧，第十安装孔(18‑10)和第十二安装孔(18‑12)以底座壳体(18)的竖直中心线对称设置在第六安装孔(18‑6)和第八安装孔(18‑8)的外侧，操作管驱动机构(14)、左指驱动机构(15)、右指驱动机构(16)和腕关节驱动机构(17)均安装在底座壳体(18)中，且操作管驱动机构(14)上的接口离合盘(14‑6)设置在第一安装孔(18‑1)中，操作管驱动机构(14)上的被动带轮(14‑5)转动安装在第五安装孔(18‑5)中，左指驱动机构(15)上的接口离合盘(14‑6)设置在第二安装孔(18‑2)中，左指驱动机构(15)上的被动带轮(14‑5)转动安装在第六安装孔(18‑6)中，右指驱动机构(16)上的接口离合盘(14‑6)设置在第三安装孔(18‑3)中，右指驱动机构(16)上的被动带轮(14‑5)转动安装在第七安装孔(18‑7)中，腕关节驱动机构(17)上的接口离合盘(14‑6)设置在第四安装孔(18‑4)中，腕关节驱动机构(17)上的被动带轮(14‑5)转动安装在第八安装孔(18‑8)中，操作管驱动机构(14)上的主动带轮(14‑3)转动安装在第九安装孔(18‑9)中，左指驱动机构(15)上的主动带轮(14‑3)转动安装在第十安装孔(18‑10)中，右指驱动机构(16)上的主动带轮(14‑3)转动安装在第十一安装孔(18‑11)中，腕关节驱动机构(17)上的主动带轮(14‑3)转动安装在第十二安装孔(18‑12)中，所述手术器械(M)由第一导向机构(1)、第二导向机构(2)、末端执行机构(3)、操作杆传动机构(4)、左指传动机构(5)、右指传动机构(6)、腕关节传动机构(7)、第一连接轴(8)、第二连接轴(9)、第三连接轴(10)、第一连接齿轮(11)、第二连接齿轮(12)、第三连接齿轮(13)、第一左侧连接轮(19)、第二左侧连接轮(20)、第一右侧连接轮(21)、第二右侧连接轮(22)、左指前驱动钢丝(23)、左指后驱动钢丝(24)、右指前驱动钢丝(25)、右指后驱动钢丝(26)、腕关节前驱动钢丝(27)、腕关节后驱动钢丝(28)、底板(29)、前挡板(30)和腕部转销(31)组成，底板(29)的端面上设有传动后轴承安装孔(29‑1)、左指后轴承安装孔(29‑2)、右指后轴承安装孔(29‑3)、腕关节后轴承安装孔(29‑4)、第一导向轴后安装孔(29‑5)和第二导向轴后安装孔(29‑6)，传动后轴承安装孔(29‑1)与右指后轴承安装孔(29‑3)以底板(29)的竖直中心线对称设置，左指后轴承安装孔(29‑2)与腕关节后轴承安装孔(29‑4)以底板(29)的竖直中心线对称设置，传动后轴承安装孔(29‑1)的中心线与第一安装孔(18‑1)的中心线正对，左指后轴承安装孔(29‑2)的中心线与第二安装孔(18‑2)的中心线正对，右指后轴承安装孔(29‑3)的中心线与第三安装孔(18‑3)的中心线正对，腕关节后轴承安装孔(29‑4)的中心线与第四安装孔(18‑4)的中心线正对，前挡板(30)的端面上设有传动前轴承安装孔(30‑1)、左指前轴承安装孔(30‑2)、右指前轴承安装孔(30‑3)、腕关节前轴承安装孔(30‑4)、第一导向轴前安装孔(30‑5)和第二导向轴前安装孔(30‑6)，传动前轴承安装孔(30‑1)的中心线与传动后轴承安装孔(29‑1)的中心线正对，左指前轴承安装孔(30‑2)的中心线与传动后轴承安装孔(29‑1)的中心线正对，右指前轴承安装孔(30‑3)的中心线与右指后轴承安装孔(29‑3)的中心线正对，腕关节前轴承安装孔(30‑4)的中心线与腕关节后轴承安装孔(29‑4)的中心线正对，第一导向轴前安装孔(30‑5)的中心线与第一导向轴后安装孔(29‑5)的中心线正对，第二导向轴前安装孔(30‑6)的中心线与第二导向轴后安装孔(29‑6)的中心线正对，操作管传动机构(4)上的传动后轴承(4‑4)设置在传动后轴承安装孔(29‑1)中，操作管传动机构(4)上的传动前轴承(4‑3)设置在传动前轴承安装孔(30‑1)中，操作管传动机构(4)上的轴承座(4‑13)的底面固装在底板(29)的前端面上，左指传动机构(5)上的左指后轴承(5‑3)设置在左指后轴承安装孔(29‑2)中，左指传动机构(5)上的左指前轴承(5‑8)设置在左指前轴承安装孔(30‑2中，右指传动机构(6上的右指后轴承(6‑3设置在右指后轴承安装孔(29‑3)中，右指传动机构(6)上的右指前线轮(6‑6)设置在右指前轴承安装孔(30‑3)中，腕关节传动机构(7)上的腕关节后轴承(7‑3)设置在腕关节后轴承安装孔(29‑4)中，腕关节传动机构(7)上的腕关节前轴承(7‑7)设置在腕关节前轴承安装孔(30‑4)中，第一导向机构(1)上的第一导向轴(1‑1)的前端和后端分别设置在第一导向轴前安装孔(30‑5)和第一导向轴后安装孔(29‑5)中，第二导向机构(2)上的第二导向轴(2‑1)的前端和后端分别设置在第二导向轴前安装孔(30‑6)和第二导向轴后安装孔(29‑6)中，左指传动机构(5)上的左指外齿(5‑4‑1)与第一连接齿轮(11)啮合，第一连接齿轮(11)安装在第一连接轴(8)上，第一连接轴(8)的一端固定在底板(29)的前端面上，第二连接齿轮(12)同时与第一连接齿轮(11)和腕关节传动机构(7)上的齿轮轴二段(7‑1‑2)啮合，第二连接齿轮(12)安装在第二连接轴(9)上，第二连接轴(9)的一端固定在底板(29)的前端面上，第三连接齿轮(13)同时与右指传动机构(6)上的右指外齿(6‑4‑1)和腕关节传动机构(7)上的齿轮轴二段(7‑1‑2)啮合，第三连接齿轮(13)安装在第三连接轴(10)上，第三连接轴(10)的一端固定在底板(29)的前端面上，末端执行机构(3)中的腕关节(3‑1)上的腕关节转轮(3‑1‑1)安装在腕部转销(31)上，腕部转销(31)设置在操作管传动机构(4)上的两个腕关节耳板(4‑12‑7)之间，且腕部转销(31)的两端安装在与其对应的腕关节耳板(4‑12‑7)上，腕关节转轮(3‑1‑1)的左指一侧的端面与其对应的腕关节耳板(4‑12‑7)之间由里至外依次装有第一左侧连接轮(19)和第二左侧连接轮(20)，腕关节转轮(3‑1‑1)的右指一侧的端面与其对应的腕关节耳板(4‑12‑7)之间由里至外依次装有第一右侧连接轮(21)和第二右侧连接轮(22)，左指前驱动钢丝(23)的一端固定在左指传动机构(5)上的前左指钢丝槽(5‑6‑1)中，左指前驱动钢丝(23)的另一端逆时针从前左指钢丝槽(5‑6‑1)中绕出再逆时针绕过第一导向轮(1‑3)后依次穿过操作管传动机构(4)上的套管(4‑10)、操作管(4‑11)和第二通孔(4‑12‑2)、从第一右侧连接轮(21)的前侧绕过、从末端执行机构(3)上的第一右侧手指导向轮(3‑9)的后侧绕出、绕进末端执行机构(3)上的左指(3‑3)中的左指环形钢丝槽(3‑3‑3)内并与左指环形钢丝槽(3‑3‑3)固定，左指后驱动钢丝(24)的一端固定在左指传动机构(5)上的后左指钢丝槽(5‑5‑4)中，左指后驱动钢丝(24)的另一端顺时针从后左指钢丝槽(5‑5‑4)中绕出再逆时针绕过第一导向机构(1)上的第二导向轮(1‑5)后依次穿过套管(4‑10)、操作管(4‑11)和操作管传动机构(4)上的第五通孔(4‑12‑5)、从第一左侧连接轮(19)的后侧绕过、从末端执行机构(3)上的第一左侧手指导向轮(3‑6)的前侧绕出，绕进末端执行机构(3)上的左指(3‑3)中的左指环形钢丝槽(3‑3‑3)内并与左指环形钢丝槽(3‑3‑3)固定，右指前驱动钢丝(25)的一端固定在右指传动机构(6)上的前右指钢丝槽(6‑6‑1)中，右指前驱动钢丝(25)的另一端顺时针从前右指钢丝槽(6‑6‑1)中绕出再顺时针绕过第二导向机构(2)上的第四导向轮(2‑4)后依次穿过套管(4‑10)、操作管(4‑11)和操作管传动机构(4)上的第一通孔(4‑12‑1)、从第二右侧连接轮(22)的前侧绕过、从末端执行机构(3)上的第二右侧手指导向轮(3‑10)的后侧绕出，绕进末端执行机构(3)上的右指(3‑4)中的右指环形钢丝槽(3‑4‑3)内并与右指环形钢丝槽(3‑4‑3)固定，右指后驱动钢丝(26)的一端固定在右指传动机构(6)上的后右指钢丝槽(6‑5‑2)中，右指后驱动钢丝(26)的另一端逆时针从后右指钢丝槽(6‑5‑2)中绕出再顺时针绕过第二导向机构(2)上的第五导向轮(2‑5)后依次穿过套管(4‑10)、操作管(4‑11)和操作管传动机构(4)上的第四通孔(4‑12‑4)、从第二左侧连接轮(20)的后侧绕过、从末端执行机构(3)上的第二左侧手指导向轮(3‑7)的前侧绕出，绕进末端执行机构(3)上的右指(3‑4)中的右指环形钢丝槽(3‑4‑3)内并与右指环形钢丝槽(3‑4‑3)固定，腕关节前驱动钢丝(27)的一端固定在腕关节传动机构(7)上的前腕关节钢丝槽(7‑5‑1‑1)中，腕关节前驱动钢丝(27)的另一端顺时针从前腕关节钢丝槽(7‑5‑1‑1)中绕出再顺时针绕过第一导向机构(1)上的第三导向轮(1‑3)后依次穿过套管(4‑10)、操作管(4‑11)和操作管传动机构(4)上的第三通孔(4‑12‑3)进入末端执行机构(3)上的腕关节环形钢丝槽(3‑1‑4)中并与腕关节环形钢丝槽(3‑1‑4)固定，腕关节后驱动钢丝(28)的一端固定在腕关节传动机构(7)上的后腕关节钢丝槽(7‑4‑1‑1)中，腕关节后驱动钢丝(28)的另一端逆时针从后腕关节钢丝槽(7‑4‑1‑1)中绕出再顺时针绕过第一导向机构(1)上的第六导向轮(1‑6)后依次穿过套管(4‑10)、操作管(4‑11)和操作管传动机构(4)上的第六通孔(4‑12‑6)进入末端执行机构(3)上的腕关节环形钢丝槽(3‑1‑4)中并与腕关节环形钢丝槽(3‑1‑4)固定，操作管传动机构(4)中的操作管离合盘(4‑5)上的操作管接口(4‑5‑1)与操作管驱动机构(14)上的两个接口凸起(14‑6‑3)配合安装，左指传动机构(5)中的左指离合盘(5‑2)上的左指接口(5‑2‑1)与左指驱动机构(15)上的两个接口凸起(14‑6‑3)配合安装，右指传动机构(6)中的右指离合盘(6‑2)上的右指接口(6‑2‑1)与右指驱动机构(16)上的两个接口凸起(14‑6‑3)配合安装，腕关节传动机构(7)中的腕关节离合盘(7‑2)上的腕关节接(7‑2‑1)与腕关节驱动机构(17)上的两个接口凸起(14‑6‑3)配合安装。