[发明专利]基于磁阻尼器的微创手术仿真装置

摘要

本发明公开了一种基于磁阻尼器的微创手术仿真装置，其特征是设置以俯仰轴与航向轴构成的主架板的二维旋转垂直轴系；在主架板上设置探杆座，位于探杆座中的探杆可以在轴向移动，并通过齿条与齿轮的啮合，以及锥齿轮的转向与探杆轴向力反馈系统实现传动，探杆轴向力反馈系统中设置磁阻尼器，在探杆的尾段连接手术夹钳。本发明用于仿真夹钳等手术器械触碰肝脏、肾脏等器官的真实阻尼效果，有效地协助医生进行微创手术模拟训练。

主权项

基于磁阻尼器的微创手术仿真装置，其特征是：以底座(1‑1)为支撑呈Z向设置航向轴(1‑5)，在所述航向轴(1‑5)上配合设置“U”形座(1‑3)，并且所述“U”形座(1‑3)可以在所述航向轴(1‑5)上于水平面内绕航向轴(1‑5)转动，所述Z向为竖直方向；以所述“U”形座(1‑3)为支撑呈X向设置俯仰轴(1‑8)，在所述俯仰轴(1‑8)上配合设置主架板(1‑10)，并且所述主架板(1‑10)可以在所述俯仰轴(1‑8)上于竖直平面内绕俯仰轴(1‑8)转动；以所述俯仰轴(1‑8)与所述航向轴(1‑5)构成主架板(1‑10)的二维旋转垂直轴系；以所述主架板(1‑10)为支撑固定设置探杆座(3‑1)，在所述探杆座(3‑1)中呈X向设置可转动的齿轮轴，在所述齿轮轴上固定设置传动齿轮(3‑2)；位于探杆座(3‑1)中的探杆(3‑3)通过齿条与所述传动齿轮(3‑2)实现啮合传动，在所述齿轮轴的轴端固定设置第一锥齿轮(3‑4)；所述探杆(3‑3)在探杆座(3‑1)中的轴向移动通过传动齿轮(3‑2)带动齿轮轴转动；所述探杆(3‑3)在前端和尾端贯穿所述探杆座(3‑1)，并以所述探杆(3‑3)的前端为探杆头，在所述探杆(3‑3)的尾段连接手术夹钳(3‑5)；设置探杆轴向力反馈系统，是在所述主架板(1‑10)的一侧利用阻尼器支撑架(2‑3)设置第一磁阻尼器(2‑4)，所述第一磁阻尼器(2‑4)具有可相对转动的筒体和中轴，磁阻尼力形成在相对转动的筒体和中轴之间；磁阻尼输出轴(2‑5)与所述第一磁阻力器(2‑4)的中轴为同轴，所述第一磁阻尼器(2‑4)的中轴可依靠磁力带动筒体转动；在所述筒体的底部固联筒体轴；设置由电磁刹车盘(2‑2)和刹车盘底座(2‑1)构成的电磁刹车器，所述刹车盘底座(2‑1)与主架板(1‑10)固定连接，所述电磁刹车盘(2‑2)与筒体轴固定连接；在磁阻力输出轴(2‑5)的轴端固定设置第二锥齿轮(2‑7)，在所述第二锥齿轮(2‑7)与所述第一锥齿轮(3‑4)之间进行啮合传动；设置倒“V”形零位校准块(8)，所述零位校准块(8)以其一侧固定在主支架板(1‑10)的一侧壁的下部，另一侧在底部端面设置为“V”型端面，在支撑平台上对应设置相吻合的“V”型槽，以所述零位校准块(8)的“V”型端面与所述“V”型槽的配合实现航向轴和俯仰轴的旋转限位和回零，所述支撑平台是支撑在底座(1‑1)上的水平台面。