[發(fā)明專利]一種外科手術(shù)機(jī)器人操作端力傳感裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711450092.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107997823B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏根;華福洲;王羲鳳;廖容
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 北京君泊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠(yuǎn)

本發(fā)明公開了一種外科手術(shù)機(jī)器人操作端力傳感裝置，屬于醫(yī)療器材領(lǐng)域，通過槍把式的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠方醫(yī)生的操作，能夠用在神經(jīng)外科、心胸外科、心血管外科、肝膽外科、胃腸外科等微創(chuàng)手術(shù)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手術(shù)機(jī)器人力傳感裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)在的遠(yuǎn)程操作裝置鑒于達(dá)芬奇機(jī)器人系統(tǒng)的主控制器，用于醫(yī)生控制臺的操作人員控制手術(shù)臺車儀器設(shè)備和內(nèi)窺鏡。有兩主要的部分，一個方向平臺和一個定位手臂，其中主方向平臺具有旋轉(zhuǎn)儀器、打開和關(guān)閉儀器手指的功能；定位手臂能夠在手術(shù)環(huán)境中移動儀器。從達(dá)芬奇的控制器裝置中和機(jī)器人手臂上的操作移動不屬于同一運(yùn)行模式，醫(yī)生不能根據(jù)機(jī)器人手臂的具體運(yùn)行需求在醫(yī)生控制臺進(jìn)行操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種外科手術(shù)機(jī)器人操作端力傳感裝置，包括有：

活動桿，其用于接收外部操作者的移動操作，活動桿沿著移動方向分布有輪齒；

齒輪，所述齒輪和活動桿上的齒輪配合，活動桿的移動帶動齒輪的轉(zhuǎn)動，所述的齒輪上設(shè)有能夠檢測其轉(zhuǎn)動的霍爾傳感器；

固定組件，所述的固定組件用于固定齒輪以及活動桿。

本發(fā)明通過將齒輪上的霍爾傳感器的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變到移動距離，并進(jìn)一步檢測活動桿的軸向移動距離，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到手術(shù)機(jī)器人數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，控制遠(yuǎn)端執(zhí)行部件如電凝鉗、電刀、施夾鉗等的移動，采用這種方式準(zhǔn)確度高，傳感器位置易設(shè)置，在具體，傳感器在于檢測轉(zhuǎn)動，因此按照現(xiàn)有的方式設(shè)置在合理的位置即可。

同時齒輪和活動桿通過齒輪配合，將增大活動桿的穩(wěn)定性，醫(yī)生操作的時候，不容易程序軸向距離操作過渡。

作為改進(jìn)，所述的固定組件上設(shè)有一個位于活動桿前端的桿槽，桿槽內(nèi)設(shè)有一個用于活動桿端部通過的槽，其目的在于對活動桿進(jìn)行軸向限位，提高移動的穩(wěn)定性。

本發(fā)明活動桿通常是通過醫(yī)生等操作者去控制，其具體可以是各種可以控制活動桿前后移動的部件，但在醫(yī)療機(jī)器人當(dāng)中，為了便于醫(yī)生操作，在優(yōu)選的方案中，活動桿的近端是操作者手持的槍把組件，類似與現(xiàn)有醫(yī)療器械中的這種槍把組件。當(dāng)為了提供更多的檢測自由度，在更優(yōu)選的實施方案中，所述的槍把組件包括槍把和槍體，槍把能夠繞著槍體沿著豎直軸轉(zhuǎn)動，并設(shè)有檢測其轉(zhuǎn)動的霍爾傳感器，醫(yī)生可以方便的操作這種轉(zhuǎn)動自由度，活動桿位置不會發(fā)生變化，在醫(yī)療機(jī)器人操作當(dāng)中是至關(guān)重要的，醫(yī)生在操作的時候，位置不應(yīng)出現(xiàn)大的移動。

作為改進(jìn)，，所述的槍把包括扳機(jī)和手柄，所述的扳機(jī)繞著手柄轉(zhuǎn)動，并設(shè)有能夠檢測其轉(zhuǎn)動的霍爾傳感器，在操作的時候，這種自由度通常在于給遠(yuǎn)端的手術(shù)器械的執(zhí)行端開口結(jié)構(gòu)的開閉，如電凝鉗的開閉，使得醫(yī)生看著顯示屏操作有身臨其境之感，醫(yī)生也更加快的學(xué)習(xí)操作機(jī)器人。

作為改進(jìn)，所述的活動桿上設(shè)有能夠相對活動桿軸向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)套，并設(shè)有檢測其相對轉(zhuǎn)動的霍爾傳感器，旋轉(zhuǎn)套主要在于控制遠(yuǎn)端長臂手術(shù)器械沿著臂軸轉(zhuǎn)動。

作為改進(jìn)，所述的活動桿上設(shè)有轉(zhuǎn)體，所述的轉(zhuǎn)體限制活動桿并保證活動桿至少在1個自由度方向上運(yùn)動。

作為改進(jìn)，所述的轉(zhuǎn)體包括固定活動桿的內(nèi)固定件，活動桿穿過內(nèi)固定件并可以相對內(nèi)固定件沿著活動桿方向移動，并設(shè)有檢測該移動的霍爾傳感器。

作為改進(jìn)，轉(zhuǎn)體還包括和內(nèi)固定件轉(zhuǎn)動連接的中旋轉(zhuǎn)件，并設(shè)有檢測其轉(zhuǎn)動的霍爾傳感器。

作為改進(jìn)，所述的轉(zhuǎn)體包括和中旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動連接的外旋轉(zhuǎn)件，外旋轉(zhuǎn)件固定在外部固定裝置上，所述的內(nèi)固定件和外旋轉(zhuǎn)件包括2個轉(zhuǎn)動自由度。

操作端手術(shù)器械在使用的時候，通常要沿著操作端組織各種轉(zhuǎn)動，而這種轉(zhuǎn)動在醫(yī)生的操作處是難以控制的，上述方案在于解決的這個問題，在使用的時候，通過最外部的旋轉(zhuǎn)件固定操作裝置上，能夠控制中間的各種旋轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動。