[發明專利]一種用于微創外科手術的微器械夾持機構

在審

• 申請號: 201611261979.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106691593A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 杜志江;閆志遠;陳霖;劉龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱思哲睿智能醫療設備有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及微創外科手術的夾持機構。

背景技術

申請號為201210011813.1的發明專利公開了一種微創外科手術用手動三自由度微機械手，包括指尖夾持機構、指尖俯仰機構、旋轉機構、把手部，指尖夾持機構安裝在指尖仰俯機構上，指尖仰俯機構安裝在旋轉機構上，旋轉機構連接把手部，所述的指尖夾持機構包括夾持轉軸、復位扭簧、牽引橋、聯板、兩個夾持鉗瓣，兩個夾持鉗瓣通過復位扭簧安裝在一起組成夾持頭，聯板連接復位扭簧，夾持轉軸安裝在兩個夾持鉗瓣的下方，牽引橋連接聯板。上述發明所設計的微創外科手術用手動三自由度微機械手，具有夾持、俯仰、旋轉三個自由度。

上述發明專利中，俯仰聯接橋2-1呈長方體狀，具有棱邊，容易對人體造成傷害。

發明內容

本發明所解決的技術問題：現有技術中，微創外科手術用微機械手，其器件的結構設計容易對人體造成傷害。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種用于微創外科手術的微器械夾持機構，包括由碳纖維管連接的鉗爪機構和控制機構，所述鉗爪機構包括一對鉗爪、頂部與一對鉗爪鉸接而底部與線筒鉸接的中部支撐，所述控制機構通過第一組鋼絲繩控制一對鉗爪的張開、閉合、同向擺動，控制機構通過第二鋼絲繩控制中部支撐的擺動；所述中部支撐呈圓錐狀，中部支撐的側壁上開設供第一組鋼絲繩通過的走線溝槽。

按上述技術方案，本發明所述微器械夾持機構的工作原理如下：控制機構通過纏繞第一組鋼絲繩的方式控制一對鉗爪的張開、閉合、同向擺動，以實現一對鉗爪的夾持和左右擺動；控制機構通過纏繞第二鋼絲繩的方式控制中部支撐的擺動，中部支撐帶動一對鉗爪前后擺動；中部支撐為圓錐狀，第一組鋼絲繩藏于中部支撐內凹的走線溝槽內，鉗爪機構中部無其它器件，保證鉗爪機構整體圓滑過渡，無棱角，避免對人體造成傷害。

所述鉗爪機構設有對第一組鋼絲繩進行導向的第一組導輪，第一組導輪位于線筒內，可有效地避免第一組導輪對人體造成傷害。

所述線筒內固定設有第一軸和第二軸，第一軸和第二軸上下平行設置；所述中部支撐的底部鉸接在第一軸上；所述第一組導輪包括上導輪組和下導輪組，上導輪組鉸接在第一軸上，下導輪組鉸接在第二軸上。中部支撐的底部呈凸耳狀，并伸入線筒內，線筒旋轉而第一軸固定，以避免第一軸轉動而傷害人體。同理，上導輪組和下導輪組轉動而第二軸固定。所述第一組鋼絲繩繞過上導輪組后，再切向地經過下導輪組，與控制機構連接，如此設計，可有效避免第一組鋼絲繩過度彎折，以延長第一組鋼絲繩的使用壽命。

所述一對鉗爪中的任一鉗爪的根部開設安裝槽口，一對鉗爪中的任一鉗爪的一側開設徑向端子安裝孔和第一鋼絲繩溝槽，一對鉗爪中的任一鉗爪的另一側開設軸向端子安裝孔和第二鋼絲繩溝槽，第一鋼絲繩溝槽的圓心角和第二鋼絲繩溝槽的圓心角均小于360度；一對鉗爪中的左鉗爪和右鉗爪交錯安裝在一起，左鉗爪開設軸向端子安裝孔的一側位于右鉗爪的安裝槽口內。按上述說明，所述左鉗爪和右鉗爪的結構相同，通過同一軸鉸接在中部支撐頂部的U形凹槽內。在中部支撐呈圓錐狀的前提下，所述左鉗爪和右鉗爪的交錯安裝，使第一組鋼絲繩的排布偏向一側，增大了第一組導輪放置的空間，使得導輪的直徑增大，鋼絲繩在導輪上纏繞的包角也相繼增大，從而延長了鋼絲繩的使用壽命，并且提高了鋼絲繩的等效許用強度，將微器械夾持機構的使用壽命整體提高。

所述控制機構包括俯仰主動導輪組、左主動導輪組、右主動導輪組；所述第二鋼絲繩的中部與中部支撐的底部固定連接，第二鋼絲繩的左端逆時針纏繞固定在俯仰主動導輪組上，第二鋼絲繩的右端順時針纏繞固定在俯仰主動導輪組上；與右鉗爪軸向端子安裝孔固定連接的右側張開鋼絲繩逆時針纏繞固定在左主動導輪組上，與右鉗爪徑向端子安裝孔固定連接的右側閉合鋼絲繩順時針纏繞固定在左主動導輪組上；與左鉗爪軸向端子安裝孔固定連接的左側張開鋼絲繩逆時針纏繞固定在右主動導輪組上，與左鉗爪徑向端子安裝孔固定連接的左側閉合鋼絲繩順時針纏繞固定在右主動導輪組上。

按上述說明，俯仰主動導輪組驅動中部支撐作俯仰動作，中部支撐帶動一對鉗爪作前后擺動。左主動導輪組和右主動導輪組可完成三種組合運動：第一種，左主動導輪組和右主動導輪組同向逆時針旋轉；第二種，左主動導輪組和右主動導輪組同向順時針旋轉；第三種，左主動導輪組和右主動導輪組反向旋轉，即，左主動導輪組逆時針旋轉而右主動導輪組順時針旋轉，或者，左主動導輪組順時針旋轉而右主動導輪組逆時針旋轉。上述三種組合運動驅動一對鉗爪完成張開動作、閉合動作、同向擺動(左鉗爪和右鉗爪同向左擺，或，左鉗爪和右鉗爪同向右擺)。