[發(fā)明專利]一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310584906.8
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103549997A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張禹;高金龍;劉慧芳
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;B25J13/08;B25J15/08
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手,屬于醫(yī)療機械設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著微創(chuàng)外科的迅速發(fā)展,腔鏡外科技術(shù)為現(xiàn)在外科的發(fā)展帶來了巨大的變革。腹腔鏡外科手術(shù)范圍正逐步涉及更為復(fù)雜的手術(shù)領(lǐng)域，手術(shù)模式也向精確化、微創(chuàng)化和信息化轉(zhuǎn)變，腹腔鏡外科機器人就在這新世紀的發(fā)展良機中應(yīng)運而生。微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)難度高于大多數(shù)開放手術(shù)操作。在腹腔手術(shù)的初始階段，微創(chuàng)手術(shù)操作需要特殊器械，這要求外科醫(yī)生在一種完全不同于開放手術(shù)的環(huán)境下學(xué)習(xí)、使用、觀察、判斷及操作，需要更多的時間來完成熟練的過程。腹腔鏡手術(shù)對于手術(shù)醫(yī)生來說，有著工效學(xué)方面的不利之處。長器械的杠桿作用迫使的反向運動、醫(yī)生相對病人的位置、監(jiān)視器下手震顫的放大、觸覺的減弱以及二維圖像下操作的困難，都易導(dǎo)致手術(shù)醫(yī)生的疲勞，如果醫(yī)生在疲勞的狀態(tài)下進行手術(shù)就會對患者的組織器官造成傷害。目前的外科手術(shù)機器人還不具備操作末端的力感知功能，夾持或其他手術(shù)操作的力量只能靠醫(yī)生的經(jīng)驗去控制，還沒有達到真正的數(shù)字化、信息化。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明提供一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手，其目的是解決傳統(tǒng)手術(shù)機械手沒有夾持力感知功能的缺陷。

技術(shù)方案

一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手，由驅(qū)動裝置、傳動裝置、夾持機構(gòu)、力感知裝置組成，其特征在于：驅(qū)動裝置通過傳功裝置連接夾持機構(gòu)，力感知裝置設(shè)置在夾持機構(gòu)上。

驅(qū)動裝置包括底座、聯(lián)軸器和電機，電機安裝在底座上，電機通過聯(lián)軸器帶動纏繞在聯(lián)軸器上的鋼絲繩連接到夾持機構(gòu)的手指座上。

傳動裝置主要由鋼絲繩和導(dǎo)輥組成，穿過繩管的鋼絲繩的一端纏繞在夾持機構(gòu)的手指座上，另一端纏繞在驅(qū)動裝置的聯(lián)軸器上，導(dǎo)輥分別設(shè)置在底座和末端支架上，底座通過繩管連接末端支架。

夾持機構(gòu)包括夾持手的一對夾持手指、手指座、編碼器、編碼器聯(lián)接軸，一對夾持手指分別通過其底部的兩個圓柱軸體與手指座的孔相互配合固定在手指座上，手指座通過兩個編碼器聯(lián)接軸安裝在末端支架上并且能夠完成旋轉(zhuǎn)運動，編碼器連接在編碼器聯(lián)接軸的外側(cè)。

力感知裝置由一對夾持手指中的一個手指與在其根部內(nèi)表面粘貼的電阻應(yīng)變片一起構(gòu)成。

優(yōu)點及效果

本發(fā)明提出了一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手，具有如下優(yōu)點及有益效果：

有效解決了在腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)中沒有夾持力感知功能的缺點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明夾持手總體示意圖；

圖2是本發(fā)明的手指及末端支架剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明底座的局部示意圖；

圖4是本發(fā)明一對夾持手指和手指座的局部示意圖；

圖5是底座的剖視圖1；

圖6是底座的剖視圖2。

附圖標記說明：

1、夾持手的底座，2、聯(lián)軸器，3、電機，4、繩管，5、末端支架，6、導(dǎo)輥，7、手指座，8、一對夾持手指，9、編碼器，10、銷軸，11、右編碼器連接軸，12、小軸承，13、左編碼器連接軸，14、大軸承，15、電機軸，16、鋼絲繩固定孔，17、手指座與手指的連接孔，18、手指夾持接觸面，19、鋼絲繩，20、電阻應(yīng)變片。

具體實施方式

本發(fā)明是一種載有力傳感裝置的手術(shù)機器人從手夾持手，由驅(qū)動裝置、傳動裝置、夾持機構(gòu)、力感知裝置組成，其特征在于：驅(qū)動裝置通過傳動裝置連接夾持機構(gòu)，力感知裝置設(shè)置在夾持機構(gòu)上。

驅(qū)動裝置包括底座1、聯(lián)軸器2和電機3，電機3安裝在底座1上，電機3通過聯(lián)軸器2帶動纏繞在聯(lián)軸器2上的鋼絲繩19連接到夾持機構(gòu)的手指座7上。

傳動裝置主要由鋼絲繩19、導(dǎo)輥6組成，穿過繩管4的鋼絲繩19的一端纏繞在夾持機構(gòu)的手指座7上，另一端纏繞在驅(qū)動裝置的聯(lián)軸器2上，導(dǎo)輥6分別設(shè)置在底座1和末端支架5上對鋼絲繩19起導(dǎo)向作用，底座1和末端支架5通過繩管4連接到一起。

夾持機構(gòu)包括夾持手的一對夾持手指8、手指座7、編碼器9、編碼器聯(lián)接軸，一對夾持手指8通過底部的兩個圓柱軸體與手指座7的孔相互配合固定在手指座上，手指座7通過兩個編碼器聯(lián)接軸安裝在末端支架5上并且能夠完成旋轉(zhuǎn)運動；編碼器9連接在編碼器聯(lián)接軸的外側(cè)。編碼器的作用就是記錄一對夾持手指的旋轉(zhuǎn)角度進而能夠更好地控制夾持精度。