本发明涉及医疗设备领域,尤其涉及一种串联运动机构、手术器械控制机构及手持式手术装置。
背景技术:
微创手术,顾名思义就是微小创伤的手术。是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备进行的手术。微创手术的优点是创伤小、疼痛轻、恢复快是每个需要手术的病人的梦想,微创外科使这个梦想成为了现实。
现有的微创手术中,皆是在患者需要手术的地方利用戳卡打开缺口,然后通过手持式手术器械从缺口处伸入内部进行手术。在手术的过程中,当手持式手术器械需要调整方向时,通常都是医生抬动手臂,以戳卡为支点,利用杠杆原理撬动手持式手术器械,以调整手术器械的方向。但是,长时间抬动手臂控制手术器械,会增加医生的工作负荷,造成肩周炎等疾病。
现有技术中,也有手臂保持不动,仅通过手腕部的控制器控制远端执行器的动作来进行手术的。但是,在进行手术时,通常会由于手术器械与戳卡接触,从而产生杠杆效应,从而使得手术器械的轴向与手臂的轴向发生偏移,增大操作难度,影响手术的进行,需要经过大量的训练,才能够熟练的掌握。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种串联运动机构、手术器械控制机构及手持式手术装置解决在手术过程中需要频繁抬动手臂及操作难度大的问题。
为了达到上述目的,本发明解决技术问题的技术方案是提供一种串联运动机构,包括:腕环,与手腕附接;控制手柄;串联关节,所述串联关节为串联双关节,且两关节的转动轴轴线垂直,所述控制手柄通过所述串联关节与所述腕环连接,用于将所述控制手柄的运动状态分解转换成所述串联关节的关节运动。
进一步,所述串联关节包括偏转组件及俯仰组件,所述偏转组件通过所述俯仰组件与所述控制手柄转动连接,以形成俯仰转动关节,所述偏转组件还与所述腕环转动连接形成偏转转动关节,所述俯仰转动关节与所述偏转转动关节的转动轴垂直。
进一步,所述偏转组件包括牵引架,所述牵引架上开设有转动槽及滑动槽,所述腕环与所述转动槽转动连接,所述俯仰组件与所述滑动槽活动连接,可在所述滑动槽内滑动,且可相对所述牵引架转动。
进一步,所述滑动槽为两个,两个所述滑动槽分别设置于所述牵引架的两侧;所述偏转组件还包括依次连接,且皆位于所述转动槽内的偏转轮、张紧轮及连接片;所述偏转轮上开设有偏转线槽,所述偏转线槽环设于所述偏转轮的四周;所述张紧轮上开设有第一通孔,所述连接片上开设有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔同心。
进一步,所述俯仰组件包括连接架、俯仰轮、走线件及连接轴,所述走线件与所述连接架固定连接,所述俯仰轮位于所述滑动槽内,且所述俯仰轮与所述走线件通过所述连接轴连接;所述俯仰轮上开设有俯仰线槽,所述俯仰线槽环设于所述俯仰轮四周。
进一步,所述俯仰组件还包括滑块及滑动轴承,所述滑块与所述走线件连接,且位于所述滑动槽外,并与所述牵引架接触;所述滑动轴承套设于所述连接轴上,且与所述滑动槽的内壁接触。
进一步,所述腕环包括连接环及内衬,所述连接环与所述牵引架转动连接,其外壁上开设有环设于所述连接环的过线槽;所述内衬设于所述连接环的内壁上。
本发明还提供一种手术器械控制机构,所述手术器械控制机构包括串联运动机构及框架;所述框架的一端设置有与手术器械连接的连接部,且所述框架远离所述连接部的一端与所述串联结构的所述腕环固定连接。
进一步,所述框架包括走线架及束壳,所述连接部设置于所述走线架的一端,所述束壳连接于所述走线架远离所述连接部的一端;所述走线架内部中空,其内设置有多个导向轮及转向轮,所述转向轮设置于所述走线架靠近所述束壳的一侧;所述过线孔开设于所述束壳上,所述腕环与所述束壳远离所述走线架的一侧连接,以实现所述框架与所述腕环的连接。
本发明还提供一种手持式手术装置,包括手术器械控制机构、手术器械及牵引带,所述手术器械包括远端执行器及细长杆,所述细长杆的两端分别与所述远端执行器及所述串联运动机构连接;所述远端执行器由多个活动关节组成,所述牵引带将所述远端执行器与所述串联运动机构连接,以利用所述牵引带带动所述远端执行器偏转。
与现有技术相比,本发明所提供的串联运动机构、手术器械控制机构及手持式手术装置具有以下有益效果:
通过控制手柄带动串联关节将控制手柄的复合运动分解为在平行于水平方向的转动及在垂直于水平面方向的转动,并将该转动运动传递至手术器械上,从而只需要通过控制手柄即可实现对对手术器械的操作,减轻手术中经常运动手臂所造成的工作负荷和操作不便的问题。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种串联运动机构的结构示意图;
图2为图1中串联关节的爆炸结构示意图;
图3为本发明第一实施例中偏转组件及俯仰组件与手术器械通过牵引带连接的位置关系示意图;
图4为图2中牵引架的结构示意图;
图5为控制手柄在垂直于水平面方向上转动的原理示意图;
图6为图2中偏转组件的结构示意图;
图7为偏转组件上连接牵引带的位置关系及受力原理示意图;
图8为图2中俯仰组件的爆炸结构示意图;
图9为图8中b处的局部放大图;
图10为俯仰组件上连接牵引带的位置关系示意图;
图11为俯仰组件与牵引架的位置关系示意图;
图12为偏转组件通过俯仰组件与控制手柄形成转动连接的位置关系示意图;
图13为图1中腕环的结构示意图;
图14为本发明第二实施例提供的手术器械控制机构的结构示意图;
图15为图14中框架的结构示意图;
图16为图15中框架的爆炸结构示意图;
图17为图16中a处的局部放大示意图;
图18为本发明第三实施例提供的手持式手术装置的结构示意图;
图19为图18中手术器械的结构示意图;
附图标记说明:10、串联运动机构;50、框架;30、腕环;40、串联关节;20、控制手柄;51、连接部;41、偏转组件;42、俯仰组件;411、牵引架;412、转动槽;413、滑动槽;421、连接架;414、偏转轮;415、张紧轮;416、连接片;417、偏转线槽;418、第一通孔;419、第二通孔;422、俯仰轮;423、走线件;424、连接轴;425、滑块;426、滑动轴承;427、走线孔;428、俯仰线槽;52、走线架;53、束壳;521、导向轮;522、转向轮;531、过线孔;31、过线槽;32、连接环;33、内衬;331、内衬环;332、腕套;321、转轴;322、转动轴承;60、手术器械;61、远端执行器;62、细长杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1-3,本发明第一实施例提供的一种串联运动机构10,用于控制手术器械运动,其包括控制手柄20、腕环30及串联关节40,腕环30与手腕附接,串联关节40为串联双关节转动机构,且两关节的转动轴线垂直,控制手柄20通过串联关节40与腕环30连接,用于将控制手柄20的运动状态分解,转换成串联关节40的关节运动,以作为控制源使用。即,通过对控制手柄20施加外力,以附接于手腕的腕环30为支点,使得串联关节40的两关节转动,从而利用牵引带n或其他传动物,将串联关节40的关节转动转换为手术器械的运动。
具体的,串联关节40包括偏转组件41及俯仰组件42,偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20转动连接,以形成俯仰转动关节,偏转组件41还与腕环30转动连接,形成偏转转动关节,俯仰转动关节与偏转转动关节的转动轴线垂直。
在本实施例中,偏转组件41的转动轴线垂直于水平面,俯仰组件42的转动轴线平行于水平面,在手臂穿过腕环30并握持住控制手柄20后,通过手腕对控制手柄20施加平行于水平面的外力,可通过控制手柄20带动偏转组件41相对腕环30在平行于水平面的方向上偏转。而通过手腕对控制手柄20施加垂直于水平面的外力,则可利用控制手柄20带动俯仰组件42相对偏转组件41在垂直于水平面的方向上转动。
可以理解,可通过手腕同时对控制手柄20施加平行于水平面及垂直于水平面的力,也可以单独对控制手柄20施加垂直于水平面的力或平行于水平面的力,以使控制手柄20带动偏转组件41在平行于水平面的方向上相对腕环30转动和/或俯仰组件42在垂直于水平面的方向上相对偏转组件41转动。通过手腕对控制手柄20施力,即以手臂为杠杆,以手臂与腕环30为支点,以撬动握持的控制手柄20。
利用牵引带n将手术器械连接于偏转组件41及俯仰组件42上,以使手臂穿过腕环30握持控制手柄20后,且对控制手柄20施加外力时,通过牵引带n将对控制手柄20施加的外力传递至手术器械上,以达到利用手腕的运动控制手术器械偏转的效果。
请参阅图4-5,作为一种较佳实施例,偏转组件41包括牵引架411,牵引架411上开设有转动槽412及滑动槽413,腕环30与转动槽412转动插接,俯仰组件42与滑动槽413活动连接,可在滑动槽413内滑动,且可相对牵引架411转动。
具体的,由于通过手腕的转动对控制手柄20施力,从而使俯仰组件42相对牵引架411转动时,手腕运动的轨迹并不是一条垂直于水平面的直线,而是呈弧形。即,手腕对控制手柄20施加的力传递到至俯仰组件42上时,可分解为垂直于水平面方向的力f1/f1a及平行于水平面方向的力f2/f2a。其中,垂直于水平面方向的力f1/f1a带动俯仰组件42相对牵引架411在垂直于水平面的方向上转动,平行于水平面方向的力f2/f2a则带动俯仰组件42在平行于水平面的方向上移动。通过设置滑动槽413,可对俯仰组件42在平行于水平面方向上的移动进行补偿,即俯仰组件42可在滑动槽413内的移动,从而避免俯仰组件42在转动时由于缺少平行于水平面方向上的移动补偿而造成的卡顿。
可以理解,在部分实施例中,也可以将俯仰组件42的中心设置在施力手臂轴线上,从而使俯仰组件42只受到转动的外力,也即,俯仰组件42的中心与施力手臂轴线在垂直于水平面方向的高度差h为0。此时,即使手腕握持控制手柄20做弧线运动,由于俯仰组件42的中心与弧线的圆心共线,所以俯仰组件42的中心到弧线上的任意一点距离都相等,从而只需将俯仰组件42与牵引架411转动连接即可,无需在牵引架411上设置滑动槽413。
进一步的,在本实施例中,滑动槽413的数量为两个,设置于牵引架411的两侧连接架421。
可以理解,在部分实施例中,滑动槽413也可以至设置1个,只要能够通过滑动槽413实现俯仰组件42在平行于水平面方向上受力后的位移补偿即可。
可以理解,滑动槽413的形状可以是矩形,也可以是弧形,只要俯仰组件42能够在滑动槽413内移动即可。
请参阅图6-7,偏转组件41还包括偏转轮414、张紧轮415及连接片416,偏转轮414、张紧轮415及连接片416通过螺钉依次连接,且皆设置于转动槽412内,其中,张紧轮415位于偏转轮414及连接片416之间。偏转轮414上开设有偏转线槽417,偏转线槽417环设于偏转轮414四周,张紧轮415上开设有第一通孔418,连接片416上开设有第二通孔419,第一通孔418及第二通孔419的数量皆为两个。第一通孔418位于张紧轮415的两侧,第二通孔419位于连接片416的相对两侧,且第一通孔418与第二通孔419同心。
牵引带n经过偏转线槽417后,穿过两个第一通孔418及第二通孔419,并连接于连接片416上,当偏转轮414发生偏转时,连接片416跟随偏转轮414一同转动,且带动连接于连接片416上的牵引带n运动。
可以理解,牵引带n分别穿过位于连接片416两侧的两个第二通孔419,即连接片416带动牵引带n运动即为通过连接片416的摆动拉扯位于连接片两侧的牵引带n,导致一侧的牵引带n为张紧侧n1,即处于张紧状态,而另一侧的牵引带n处于放松侧n2,即处于放松状态。其中,处于张紧侧n1的牵引带n向偏转线槽417上缠绕,而处于松弛侧n2的牵引带n则从偏转线槽417内脱离,利用两侧牵引带n一侧缠绕收缩,一侧脱离延伸的效果,实现牵动手术器械向牵引带n张紧侧偏移的效果。
可以理解,通过调节张紧轮415与偏转轮414之间的距离l,可适配不同长度的牵引带n。
请参阅图5、8-11,俯仰组件42包括连接架421、俯仰轮422、走线件423及连接轴424,俯仰轮422与走线件423之间通过连接轴424连接。其中,俯仰轮422位于滑动槽413内,走线件423与连接架421固定连接,通过手腕的运动对控制手柄20施力后,控制手柄20件受到的外力通过连接架421传递至俯仰轮422上,以使俯仰轮422相对牵引架411转动及在滑动槽413内移动。
可以理解,俯仰轮422的转动也是通过形成一侧牵引带n松弛,另一侧牵引带n张紧,以形成俯仰轮422两侧的牵引带n一收缩一延伸的状态,从而带动手术器械在垂直于水平面的方向上摆动。
进一步的,俯仰轮422上开设有俯仰线槽428,俯仰线槽428环设于俯仰轮422的四周,通过将牵引带n嵌设于俯仰线槽428内,以实现将牵引带n连接于俯仰轮422上。
进一步的,俯仰组件42还包括滑块425,滑块425与走线件423连接,且位于滑动槽413外,并与牵引架411接触,当俯仰轮422在滑动槽413内移动时,滑块425跟随俯仰轮422一同在牵引架411上滑动。
进一步的,俯仰组件42还包括滑动轴承426,滑动轴承426套设于连接轴424上,且与滑动槽413的侧壁接触,当俯仰轮422在滑动槽413内移动时,滑滑动轴承426在滑动槽413的侧壁上滚动。
可以理解,通过设置滑块425及滑动轴承426,可对俯仰组件42起到支撑的作用,避免俯仰轮422上的牵引带n与滑动槽413的内壁接触产生摩擦。
进一步的,走线件423上开设有走线孔427,牵引带n从走线孔427上穿过后再与俯仰轮422连接,以通过走线孔427与俯仰轮422之间的距离,对牵引带n进行张紧。
可以理解,控制手柄20可以是手柄、指套等用于控制手术器械运动的装置,在本实施例中,手术器械为夹钳,通过手柄控制夹钳的夹紧和放松。
可以理解,控制手柄20控制手术器械运动的方式可以是通过钢丝绳牵引,也可以是通过设置如电机、气缸等驱动装置配合相应的控制电路实现,只要能够通过控制手柄20控制手术器械运动即可。
请参阅图12,作为一种较佳实施例,偏转组件41的两端可以直接分别与腕环30转动连接及通过俯仰组件42与控制手柄20形成转动连接,且偏转组件41与腕环30形成转动连接的轴线与通过俯仰组件42与控制手柄20形成转动连接的轴线相互垂直。其中,偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20之间形成的转动连接即形成俯仰转动关节,而偏转组件41与腕环30之间的转动连接即形成偏转转动关节。
可以理解,当偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20形成转动连接的转动点位于腕环30的轴线上时,偏转组件41可以直接与控制手柄20转动连接。此时,将实现偏转组件41与控制手柄20转动连接的部件理解为俯仰组件42,如轴孔转动配合的转动轴、设置于偏转组件41与控制手柄20之间的轴承、铰链等,偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20之间形成俯仰转动关节。
而当偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20形成转动连接的转动点未位于腕环30的轴线上时,由于操作控制手柄20时的运动路径为球面,所以需要在偏转组件41上设置位移补偿的滑动槽413,如图12所示。
可以理解,在本实施例中,偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20形成俯仰转动关节的转动轴线平行于水平面,而偏转组件41与腕环30形成的偏转转动关节的转动轴线垂直于水平面。在其他实施例中,通过调整偏转组件41和/或俯仰组件42的结构,也可以使得偏转组件41通过俯仰组件42与控制手柄20形成转动关节的转动轴线垂直于水平面,而偏转组件41与腕环30形成转动关节的转动轴线平行于水平面。
请参阅图13,作为一种较佳实施例,腕环30上开设有过线槽31,过线槽31环设于腕环30的外壁上。牵引带n与偏转组件41连接后,其经过腕环30的部分收纳于过线槽31内。
可以理解,当偏转组件41发生偏转,从而通过牵引带n牵动手术器械时,牵引带n在过线槽31内滑动。
进一步的,腕环30包括连接环32及内衬33,连接环32与牵引架411转动连接,过线槽31环设于连接环32的外壁上,内衬33嵌设于连接环32的内壁上。
进一步的,内衬33包括内衬环331及腕套332,内衬环331嵌设于连接环32内,腕套332位于内衬环331内,且与内衬环331转动连接。手臂穿入腕环30内后,位于内衬环331内,且与腕套332接触,以增加手臂处的舒适性。
进一步的,连接环32与牵引架411转动连接的一端外壁上设置有转轴321,转轴321上套设有转动轴承322,转动轴承322设置于牵引架411上且与牵引架411连接,以通过转轴321与转动轴承322之间的相对转动实现腕环30与串联关节40之间的转动连接。
请参阅图14-15,本发明的第二实施例提供一种手术器械控制机构,其包括上述第一实施例中的串联运动机构10及框架50,框架50的一端与手术器械连接,且框架50远离手术器械的一端与腕环30远离串联关节40一侧固定连接。通过设置牵引带n,使串联运动机构10与手术器械之间形成联动,以使医护人员对控制手柄20施力时,利用牵引带n带动手术器械运动,从而实现只需腕部发力,即可操作手术器械转动方向,减轻医护人员的工作负担。
具体的,框架50的一端设置有与手术器械连接的连接部51,手术器械的一端可通过连接部51与框架50的实现连接,腕环30与框架50远离连接部51的一侧固定连接。
可以理解,连接部51可以是卡扣、凹槽、磁吸件等任意部件,只要手术器械能够通过连接部51与框架50实现连接即可。
在本实施例中,牵引带n分别连接手术器械远离框架50一端,平行于水平面的两侧及垂直于水平面的两侧。其中,连接于手术器械平行于水平面两侧的牵引带n皆与偏转组件41连接,而连接于手术器械垂直于水平面两侧的牵引带n皆与俯仰组件42连接。在手臂穿过腕环30并握持控制手柄20后,沿水平面方向偏转手腕时,以手臂为杠杆,以手臂与腕环30接触点为支点,通过控制手柄20带动串联关节40一同偏转,从而使得串联关节40相对腕环30转动,也即使串联关节40上的偏转组件41发生偏转。由于偏转组件41与手术器械远离框架50的一端之间连接有牵引带n,且手术器械的一端与框架50的连接部51连接,从而在偏转组件41发生偏转时,利用牵引带n带动手术器械在平行于水平面的方向上偏转。
而在沿垂直于水平面方向移动手腕时,同样以手臂与腕环30的接触点为支点,通过控制手柄20带动连接架421上的俯仰组件42相对牵引架411转动,从而利用牵引带n带动手术器械在垂直于水平面的方向上偏转。
可以理解,牵引带n为刚性绳,且连接于手术器械、偏转组件41及俯仰组件42上时,牵引带n处于张紧状态,在本实施例中,牵引带n为钢丝绳。
可以理解,牵引带n与俯仰组件42连接的方式为缠绕在俯仰组件42上,在俯仰组件42相对牵引架411转动时,通过牵引带n与俯仰组件42之间的摩擦力,带动牵引带n对手术器械施力。
可以理解,在本实施例中,手术器械可以是夹钳、针管、刀具等,其执行端设置有可活动的关节,通过一刚性细长杆与框架50连接,以在牵引带n对手术器械施加牵引的外力时,以刚性细长杆与框架连接处为支点,利用可活动的关节移动手术器械。
请参阅图16-17,作为一种较佳实施例,框架50包括走线架52及束壳53,连接部51设置于走线架52的一端,束壳53连接于走线架52远离设置连接部51的一端,且走线架52通过束壳53与腕环30连接。走线架52内部中空,牵引带n与手术器械连接后,从走线架52靠近连接部51的一端延伸至束壳53内,并从束壳53内穿出,以与偏转组件41及俯仰组件42连接。
具体的,束壳53上开设有过线孔531,牵引带n延伸至束壳53后,连接俯仰组件42与手术器械的牵引带n从过线孔531处穿出束壳53,以实现与俯仰组件42连接。
进一步的,走线孔427及过线孔531皆为沉头孔,且走线孔427与过线孔531之间设置有弹簧套(图未视),弹簧套的两端分别插接于走线孔427及过线孔531内,牵引带n从过线孔531内穿出后,再穿过弹簧套进入走线孔427内。
可以理解,弹簧套的作用为,在俯仰轮422在滑动槽413内滑动时,对牵引带n提供弹力,以防止牵引带n松弛。
可以理解,腕环30与束壳53连接后,束壳53并未封闭过线槽31,从而使得牵引带n能够从束壳53进入过线槽31内。
进一步的,走线架52内设置有多个导向轮521,牵引带n从连接部51进入走线架52后,通过多个导向轮521对其进行导向,以帮助牵引带n从连接部51延伸至束壳53内过程中的转向,且使牵引带n保持张紧。
可以理解,导向轮521设置于走线架52内的位置可根据走线架52的形状进行调整,只要能够帮助牵引带n在走线架52内转向,且使牵引带n保持张紧即可。
可以理解,在部分实施例中,导向轮521可以省略,直接利用走线架52的内壁也可实现对牵引带n进行转向及张紧。
进一步的,走线架52内还设置有转向轮522,转向轮522设置于走线架52靠近与束壳53连接的一端,牵引带n通过转向轮522后,从过线孔531穿出束壳53,以与俯仰组件42连接。
请参阅图18-19,本发明的第三实施例提供一种手持式手术装置,其包括上述第一实施例中的串联运动机构10、手术器械60及牵引带(图未视),其中,手术器械包括远端执行器61及细长杆62,细长杆62的两端分别与串联运动机构10的连接部51及远端执行器61连接,即远端执行器61位于手术器械60中远离连接部51的一端。牵引带以如第一实施例中所述的方式连接于远端执行器61与串联运动机构10之间,在此不在赘述。
可以理解,远端执行器61为多个活动关节组成,其可以是铰链、杠杆的形式,只要通过牵引带与串联运动机构10能够带动远端执行器61在平行于水平面及垂直于水平面的方向上偏转运动即可。
可以理解,在本实施例中,细长杆62为空心杆,牵引带可收纳于细长杆62内。
本发明提供的串联运动机构、手术器械控制机构及手持式手术装置的使用原理为:首先,将牵引带分别连接于手术器械远离框架50的一端平行于水平面的相对两侧及垂直于水平面的相对两侧,且将平行于水平面相对两侧的牵引带与偏转组件41连接,将垂直于水平面的相对两侧牵引带与俯仰组件连接,从而通过传送带将手术器械、俯仰组件及偏转组件连接在一起。然后,将手臂穿过腕环30,并握持控制手柄20,当需要使手术器械在平行于水平面方向上左右偏转时,只需左右扭动手腕,从而以手臂与腕环30接触点为支点,通过控制手柄20带动连接架421及牵引架411相对腕环30转动,也即位于牵引架411上的偏转组件41转动,从而通过牵引带拉扯手术器械左右偏转。当需要使手术器械在垂直于水平面方向上上下偏转时,只需要上下扭动手腕,从而通过控制手柄带动连接架421相对牵引架411转动,也即连接于连接架421上的俯仰组件42相对牵引架411转动,从而利用连接于俯仰组件42上的牵引带,拉扯手术器械在垂直于水平面的方向上上下偏转。
与现有技术相比,本发明所提供的串联运动机构、手术器械控制机构及手持式手术装置具有以下有益效果:
通过控制手柄带动串联关节将控制手柄的复合运动分解为在平行于水平方向的转动及在垂直于水平面方向的转动,并将该转动运动传递至手术器械上,从而只需要通过控制手柄即可实现对对手术器械的操作,减轻手术中经常运动手臂所造成的工作负荷和操作不便的问题。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
1.一种串联运动机构,其特征在于,包括:
腕环,与手腕附接;
控制手柄;
串联关节,所述串联关节为串联双关节,且两关节的转动轴轴线垂直,所述控制手柄通过所述串联关节与所述腕环连接,用于将所述控制手柄的运动状态分解转换成所述串联关节的关节运动。
2.如权利要求1所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述串联关节包括偏转组件及俯仰组件,所述偏转组件通过所述俯仰组件与所述控制手柄转动连接,以形成俯仰转动关节,所述偏转组件还与所述腕环转动连接形成偏转转动关节,所述俯仰转动关节与所述偏转转动关节的转动轴垂直。
3.如权利要求2所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述偏转组件包括牵引架,所述牵引架上开设有转动槽及滑动槽,所述腕环与所述转动槽转动连接,所述俯仰组件与所述滑动槽活动连接,可在所述滑动槽内滑动,且可相对所述牵引架转动。
4.如权利要求3所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述滑动槽为两个,两个所述滑动槽分别设置于所述牵引架的两侧;
所述偏转组件还包括依次连接,且皆位于所述转动槽内的偏转轮、张紧轮及连接片;
所述偏转轮上开设有偏转线槽,所述偏转线槽环设于所述偏转轮的四周;
所述张紧轮上开设有第一通孔,所述连接片上开设有第二通孔,所述第一通孔与所述第二通孔同心。
5.如权利要求3所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述俯仰组件包括连接架、俯仰轮、走线件及连接轴,所述走线件与所述连接架固定连接,所述俯仰轮位于所述滑动槽内,且所述俯仰轮与所述走线件通过所述连接轴连接;
所述俯仰轮上开设有俯仰线槽,所述俯仰线槽环设于所述俯仰轮四周。
6.如权利要求5所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述俯仰组件还包括滑块及滑动轴承,所述滑块与所述走线件连接,且位于所述滑动槽外,并与所述牵引架接触;
所述滑动轴承套设于所述连接轴上,且与所述滑动槽的内壁接触。
7.如权利要求2所述的一种串联运动机构,其特征在于:
所述腕环包括连接环及内衬,所述连接环与所述牵引架转动连接,其外壁上开设有环设于所述连接环的过线槽;
所述内衬设于所述连接环的内壁上。
8.一种手术器械控制机构,其特征在于:
所述手术器械控制机构包括如权利要求1-7任一项所述的串联运动机构及框架;
所述框架的一端设置有与手术器械连接的连接部,且所述框架远离所述连接部的一端与所述串联结构的所述腕环固定连接。
9.如权利要求8所述的一种手术器械控制机构,其特征在于:
所述框架包括走线架及束壳,所述连接部设置于所述走线架的一端,所述束壳连接于所述走线架远离所述连接部的一端;
所述走线架内部中空,其内设置有多个导向轮及转向轮,所述转向轮设置于所述走线架靠近所述束壳的一侧;
所述过线孔开设于所述束壳上,所述腕环与所述束壳远离所述走线架的一侧连接,以实现所述框架与所述腕环的连接。
10.一种手持式手术装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的一种手术器械控制机构、手术器械及牵引带,所述手术器械包括远端执行器及细长杆,所述细长杆的两端分别与所述远端执行器及所述串联运动机构连接;
所述远端执行器由多个活动关节组成,所述牵引带将所述远端执行器与所述串联运动机构连接,以利用所述牵引带带动所述远端执行器偏转。
技术总结