[實用新型]一種腹腔鏡微創手術機器人主從同構式遙操作主手

有效

• 申請號: 201520147779.X
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN204484326U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 施益智;李耀;傅艦艇;熊麟霏
• 申請（專利權）人: 中國科學院重慶綠色智能技術研究院
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本實用新型屬于醫療機器人領域，具體涉及一種腹腔鏡微創手術機器人主從同構式遙操作主手。

背景技術

遙操作微創手術機器人系統為外科醫生提供了傳統微創手術的操作環境，可以協助醫生完成更精細的手術動作，減少手術時由于疲勞而產生的誤操作或因手部震顫所造成的損傷；也因其具有損傷小、愈合快、可為患者帶來更理想的手術結果而得到廣泛的應用。目前，美國的達芬奇微創手術機器人系統(da?Vinci?System)已經得到了廣泛的臨床應用，受到了外科手術醫生的肯定。

現有技術中的腹腔鏡微創手術機器人系統普遍采用主—從式遙操作控制方式，即從操作端手術機械臂以有線或無線通訊方式獲取主操作端操作主手的控制信號進行相應的手術操作。當前國際上唯一商業腹腔鏡微創手術機器人達芬奇系統以及其它著名的微創手術機器人系統如Raven、DLR和IBIS等均采用主—從異構的方式實現手術機器人的遙操作控制。這種主從異構的遙操作方式需要系統先對主操作手機構的運動進行分解，再去控制從操作端手術機器人的相應關節開展相應的手術操作，也就是說，手術機器人主操作手和從操作端手術機器人臂在關節自由度設置上不完全相同，因而，該操作方式會增大系統延遲，同時在遙操作的直觀性方面也存在改進空間。

發明內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種可減小系統延遲、同時可直接對手術器械末端實現遙操作的用于腹腔鏡微創手術機器人的主從同構式遙操作主手。

為達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種腹腔鏡微創手術機器人主從同構式遙操作主手，主要包括基座、萬向節機構組件Ⅰ、萬向節機構組件Ⅱ、萬向節機構組件Ⅲ、萬向節機構組件Ⅳ、拇指部件及食指部件；

所述萬向節機構組件Ⅰ設置在基座上，所述萬向節機構組件Ⅱ通過轉動關節J1、轉動關節J2與萬向節機構組件Ⅰ相連接，所述萬向節機構組件Ⅲ通過轉動關節J3與萬向節機構組件Ⅱ連接，所述轉動關節J3上設有沿轉動關節J3軸線進行直線運動的伸縮機構J4，所述萬向節機構組件Ⅳ通過轉動關節J5、轉動關節J6與萬向節機構組件Ⅲ相連接，所述拇指部件及食指部件均通過轉動關節J7與萬向節機構組件Ⅳ連接；

所述萬向節機構組件Ⅰ上對應設有用于檢測萬向節機構組件Ⅱ繞轉動關節J1、J2軸線旋轉的角度傳感器S1及角度傳感器S2；

所述萬向節機構組件Ⅱ上對應設有角度傳感器S3及位移傳感器S4，所述角度傳感器S3用于檢測萬向節機構組件Ⅲ繞轉動關節J3軸線旋轉的轉動角度，所述位移傳感器S4用于檢測萬向節機構組件Ⅲ沿轉動關節J3軸線方向所移動的位移；

所述萬向節機構組件Ⅲ上對應設有用于檢測萬向節機構組件Ⅳ繞轉動關節J5、J6軸線旋轉的角度傳感器S5及角度傳感器S6；

所述萬向節機構組件Ⅳ上設有用于檢測拇指部件及食指部件繞轉動關節J7軸線旋轉所產生的相對轉動的角度傳感器S7。

本實用新型的有益效果在于：與現有的主從異構遙操作方式相比，該遙操作主手結構實現了主從同構，即遙操作主手的各運動關節與手術執行端上手術器械的各運動自由度間存在一一對應關系，可直接通過對應(映射)關系實現遙操作主手對手術執行端的控制與調整，無需再進行運動耦合與解析，避免了主從異構遙操作所需的運動解析時間，減小系統延遲；同時，該遙操作主手與其產生的對應(映射)關系也使得遙操作本身的直觀性得到增強，有效降低了操作難度與操作誤差。

附圖說明

為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為遙操作主手與手術執行端處的關節對照圖；

圖3為圖2的對應(映射)關系圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。