[發(fā)明專利]主手夾持控制裝置、主操作手以及微創(chuàng)手術機器人

有效

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• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112168359B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 翟明春;張雪晴;董理
• 申請（專利權）人: 武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 杜萌

本發(fā)明涉及一種主手夾持控制裝置，包括基座、夾持控制組件、傳動組件以及反饋組件。傳動組件由一組同軸嵌套設置的轉動軸組成，夾持控制組件的開合和旋轉運動通過傳動組件同軸獨立傳動。反饋組件為電機，傳動組件與電機連接。夾持控制組件通過電機向從機械臂發(fā)送控制信號和/或反饋從機械臂的受力狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種包括上述主手夾持控制裝置的主操作手和微創(chuàng)手術機器人。上述主手夾持控制裝置中，傳動組件以及反饋組件共同保證了醫(yī)生能夠準確的感知從機械臂的夾持力和側向力矩大小，從而更高效地執(zhí)行手術動作。同時將傳動組件以及反饋組件集成到基座上，使得主手夾持控制裝置更加的緊湊。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，特別是涉及一種主手夾持控制裝置、主操作手以及微創(chuàng)手術機器人。

背景技術

微創(chuàng)手術機器人系統(tǒng)是一種通過微創(chuàng)方法實現(xiàn)復雜外科手術的主從式高級機器人平臺。該系統(tǒng)可以簡單的分為主操作手、從機械臂以及內窺鏡圖像系統(tǒng)三個部分。其中，主操作手由主刀醫(yī)生操作，用于錄入醫(yī)生的操作信息；從機械臂位于病床旁，按照主操作手檢測到的操作信息動作，代替醫(yī)生操作手術器械；內窺鏡圖像系統(tǒng)用于把手術區(qū)域的圖像采集出來，并清晰地呈現(xiàn)給醫(yī)生和助手。在手術過程中，醫(yī)生可以根據(jù)看到的手術圖像，通過操作主操作手實現(xiàn)控制從機械臂把持的手術器械動作，從而完成復雜的手術。目前的微創(chuàng)手術機器人在使用過程中，醫(yī)生無法直接地感受到從機械臂的手術操作力，醫(yī)生往往使用較大的操作力來保證手術過程的穩(wěn)定進行，進而造成從機械臂中零部件處于長時間滿負荷甚至超負荷的運行，不利于微創(chuàng)手術機器人的正常使用及微創(chuàng)手術過程的順利進行。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對醫(yī)生在使用微創(chuàng)手術機器人過程中無法直接地感受到從機械臂的手術操作力的問題，提供一種能夠實現(xiàn)力反饋的主手夾持控制裝置、主操作手以及微創(chuàng)手術機器人。

一種主手夾持控制裝置，包括基座、夾持控制組件、傳動組件、反饋組件；

所述傳動組件由一組同軸嵌套設置的轉動軸組成，所述夾持控制組件的開合和旋轉運動通過所述傳動組件同軸獨立傳動；所述反饋組件為電機，所述傳動組件與電機連接，所述夾持控制組件通過電機向從機械臂發(fā)送控制信號和/或反饋從機械臂的受力狀態(tài)。

在其中一個實施例中，所述傳動組件包括夾持傳動機構、回轉傳動機構，所述夾持傳動機構與所述回轉傳動機構的轉動軸同軸嵌套設置。

在其中一個實施例中，所述反饋組件包括夾持電機、回轉電機，所述夾持電機與所述夾持傳動機構傳動連接，所述回轉電機與所述回轉傳動機構傳動連接。

在其中一個實施例中，所述夾持傳動機構包括夾持軸、夾持螺母、夾持齒輪組，所述夾持軸轉動設置于所述基座，所述夾持軸通過所述夾持齒輪組與所述夾持電機傳動連接所述夾持軸上具有開設螺紋的螺紋段，所述夾持螺母套設于所述夾持軸的所述螺紋段，所述夾持螺母沿所述夾持軸的軸向運動時驅動所述夾持軸轉動，所述夾持軸轉動時帶動所述夾持螺母沿所述夾持軸的軸向運動；所述夾持螺母與所述夾持控制組件連接。

在其中一個實施例中，所述夾持螺母包括螺母外層和螺母內層，所述螺母外層和所述螺母內層同軸嵌套設置，所述螺母外層和所述螺母內層能夠相對轉動。

在其中一個實施例中，所述夾持控制組件包括夾持套、兩個夾持片和兩個夾持連桿，所述夾持套轉動設置于所述基座，兩個所述夾持片的一端分別鉸接設置于所述夾持套；兩個所述夾持連桿的一端分別鉸接設置于一個所述夾持片，兩個所述夾持連桿的另一端分別與所述夾持螺母鉸接。

在其中一個實施例中，所述夾持套為中空結構，所述夾持軸與所述夾持螺母配合的一端穿設于所述夾持套內。

在其中一個實施例中，所述回轉傳動機構包括回轉軸以及回轉齒輪組，所述回轉軸的一端固定設置于所述夾持套，所述回轉軸與所述夾持套保持同軸轉動；所述回轉軸沿所述夾持軸的軸向穿過所述夾持軸并轉動設置于所述基座，所述回轉軸可相對所述夾持軸同軸轉動；所述回轉軸通過所述回轉齒輪組與所述回轉電機傳動連接。