[發明專利]手術器械、從操作設備及手術機器人

在審

• 申請號: 202011063664.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112043390A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 吳仲兵;上官希坤;王建辰
• 申請（專利權）人: 深圳市精鋒醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種手術器械、應用該手術器械的從操作設備以及具有該從操作設備的手術機器人，其中手術器械包括末端執行器、驅動裝置以及纜繩，驅動裝置被配置為通過纜繩驅動末端執行器運動，纜繩包括用于驅動末端執行器執行偏航運動的第一對纜繩和第二對纜繩和用于驅動末端執行器執行俯仰運動第三對纜繩，由于末端執行器的偏航運動與俯仰運動正交，故第三對纜繩在末端執行器上與第一對纜繩、第二對纜繩之間存在耦合關系，驅動裝置具有解除該耦合關系的解耦機構，解耦機構包括主解耦件和從解耦件，主解耦件與從解耦件通過齒輪嚙合，主解耦件與驅動第三對纜繩運動的驅動單元同軸旋轉并驅動從解耦件滑動以解除上述耦合關系。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別是涉及一種手術器械以及應用該手術器械的從操作設備以及具有該從操作設備的手術機器人。

背景技術

微創手術是指利用腹腔鏡、胸腔鏡等現代醫療器械及相關設備在人體腔體內部施行手術的一種手術方式。相比傳統手術方式微創手術具有創傷小、疼痛輕、恢復快等優勢。

隨著科技的進步，微創手術機器人技術逐漸成熟，并被廣泛應用。微創手術機器人通常包括主操作控制臺及從操作設備，主操作控制臺用于根據醫生的操作向從操作設備發送控制命令，以控制從操作設備，從操作設備用于響應主操作控制臺發送的控制命令，并進行相應的手術操作。

從操作設備上連接有可以與從操作設備可拆卸的手術器械，手術器械包括驅動裝置和用于執行手術的末端執行器，驅動裝置用于將手術器械連接到從操作設備并接收來自從操作設備的驅動力以驅動末端執行器運動，驅動裝置通過驅動纜繩與末端執行器連接，驅動裝置通過驅動纜繩來操縱末端執行器的運動。末端執行器一般包括三個自由度的運動，即自轉、俯仰運動和偏航運動，有些末端執行器還具有自轉運動，其中偏航運動由一組的驅動纜繩控制的，俯仰運動的驅動纜繩是由另外一組的驅動纜繩控制的，由于末端執行器的俯仰運動和偏航運動正交，因此在末端執行器進行俯仰運動時，控制俯仰的驅動纜繩與控制偏航的驅動纜繩之間存在耦合關系，即控制俯仰的驅動纜繩的運動受限制于控制偏航的驅動纜繩，因此需要解除兩者之間的這種耦合關系。現有技術采用的是軟件解耦的方法，但軟件解耦的方法的算法比較復雜，增加了系統控制程序的復雜度，而且軟件解耦的方法會在數據采集的時候存在誤差，因此不能精確的解除兩者之間的耦合關系。

發明內容

基于此，為解決上述問題，本發明提供一種手術器械、應用該手術器械的從操作設備以及具有該從操作設備的手術機器人。手術器械包括末端執行器、驅動裝置以及纜繩，驅動裝置被配置為通過纜繩驅動末端執行器運動，纜繩包括用于驅動末端執行器執行偏航運動的第一對纜繩和第二對纜繩，及用于驅動末端執行器執行俯仰運動第三對纜繩，上述驅動裝置包括：

驅動單元，所述第三對纜繩的一端連接在所述驅動單元上，所述驅動單元通過所述第三對纜繩操縱所述末端執行器的俯仰運動；

解耦機構，解耦機構包括主解耦件和從解耦件，主解耦件與驅動單元同軸設置，主解耦件與從解耦件通過齒輪嚙合的方式相連接，主解耦件用于與驅動單元同軸旋轉并驅動從解耦件運動以增加第一對纜繩和第二對纜繩中的其中一對纜繩在驅動裝置內的長度并減少其中另一對纜繩在驅動裝置內的長度，以使驅動單元驅動末端執行器進行俯仰運動。

優選地，上述主解耦件被配置為與驅動單元同軸旋轉并驅動從解耦件沿直線運動以改變第一對纜繩和第二對纜繩在驅動裝置內的長度。

優選地，上述從解耦件包括傳動輪、解耦滑塊以及第一解耦纜繩和第二解耦纜繩，傳動輪與主解耦件通過齒輪嚙合的方式連接，解耦滑塊至少包括具有導向部的第一解耦滑塊和第二解耦滑塊，傳動輪通過第一解耦纜繩和第二解耦纜繩分別操縱第一解耦滑塊和第二解耦滑塊的運動，第一對纜繩通過第一解耦滑塊的導向部的導向后連接到末端執行器，第二對纜繩通過第二解耦滑塊的導向部的導向后連接到末端執行器，主解耦件用于驅動傳動輪旋轉從而操縱第一解耦纜繩和第二解耦纜繩使得第一解耦滑塊和第二解耦滑塊運動以改變第一對纜繩和第二對纜繩在驅動裝置內的長度。