[發(fā)明專利]一種用于微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)械臂位姿調(diào)整的機(jī)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113100947B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡三元;孫鵬偉;張光永;馮紅光;田兆輝;白儒
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省千佛山醫(yī)院
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發(fā)明公開了一種用于微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人執(zhí)行機(jī)械臂位姿調(diào)整的機(jī)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)相同的被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二；被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二均與被動機(jī)械臂固定板相連，所述的被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二均為五自由度被動機(jī)械臂，包括依次連接的以Z軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)一、連接臂段一、以X軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)二、連接臂段二、以X軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)三、連接臂段三、以Y軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)四、連接臂段四、以Z軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)五。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微創(chuàng)外科單孔手術(shù)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有手動調(diào)節(jié)及鎖定關(guān)節(jié)的用于單孔手術(shù)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)械臂位姿調(diào)整的連接機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

單孔腔鏡手術(shù)由單一創(chuàng)口向腹腔置入多個器械開展手術(shù)，相比傳統(tǒng)的多孔腔鏡手術(shù)具有更加微創(chuàng)、恢復(fù)快、以及手術(shù)美容等諸多優(yōu)點(diǎn)。但依賴于傳統(tǒng)硬性腔鏡器械的單孔腔鏡手術(shù)存在“直線視野、操作三角喪失、器械干擾”等諸多難題。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人的出現(xiàn)，大大改善了傳統(tǒng)的單孔腹腔鏡手術(shù)中的難題，單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性以及更小的創(chuàng)傷性等優(yōu)點(diǎn)。

單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人在進(jìn)行手術(shù)時，將一對末端執(zhí)行機(jī)械臂以及高清3D內(nèi)窺鏡通過預(yù)先開好的孔伸入體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)，因此需要在伸入病灶體前對其末端執(zhí)行機(jī)械臂進(jìn)行位姿調(diào)整，以達(dá)到最佳位置完成手術(shù)，目前現(xiàn)有的單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人大多在調(diào)整時只包含一個伸縮自由度，無法更加靈活的調(diào)整其位姿。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種帶有手動調(diào)節(jié)及鎖定關(guān)節(jié)的用于單孔手術(shù)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)械臂位姿調(diào)整的機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)一端通過螺栓連接單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人中的支撐大臂，另一端設(shè)有左右兩個帶有五自由度的被動機(jī)械臂，所述被動機(jī)械臂末端通過螺栓連接單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人中伸入病灶體內(nèi)的末端執(zhí)行機(jī)械臂，且被動機(jī)械臂設(shè)有可手動調(diào)節(jié)及鎖定的關(guān)節(jié)，通過五個自由度互相配合，使與之相連末端執(zhí)行機(jī)械臂的位姿調(diào)整到預(yù)期位置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明提出的一種用于單孔手術(shù)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)械臂位姿調(diào)整的機(jī)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)相同的被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二；被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二均與被動機(jī)械臂固定板相連，所述的被動機(jī)械臂一、被動機(jī)械臂二均為五自由度被動機(jī)械臂，包括依次連接的以Z軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)一、連接臂段一、以X軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)二、連接臂段二、以X軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)三、連接臂段三、以Y軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)四、連接臂段四、以Z軸為轉(zhuǎn)動軸線的關(guān)節(jié)五。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，被動機(jī)械臂一與末端執(zhí)行機(jī)械臂一相連，被動機(jī)械臂二與末端執(zhí)行機(jī)械臂二相連。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的關(guān)節(jié)一、關(guān)節(jié)二、關(guān)節(jié)三、關(guān)節(jié)四和關(guān)節(jié)五結(jié)構(gòu)相同，均為被動關(guān)節(jié)。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的被動關(guān)節(jié)包括關(guān)節(jié)內(nèi)鎖緊臂段、關(guān)節(jié)外連接臂段；在關(guān)節(jié)外連接臂段側(cè)壁上設(shè)有一個通孔，所述的搖桿一端穿過該通孔且與該通孔螺紋配合后與滑動夾子相連，在關(guān)節(jié)外連接臂段內(nèi)設(shè)有滑軌和固定夾子，所述的滑動夾子在搖桿驅(qū)動下沿著滑軌移動，且對關(guān)節(jié)內(nèi)鎖緊臂段施加壓力或者釋放關(guān)節(jié)內(nèi)鎖緊臂段。所述的滑軌包括兩個，兩個滑軌相互平行。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述關(guān)節(jié)二和關(guān)節(jié)三，兩個自由度組成兩個軸線相互平行的轉(zhuǎn)動自由度。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述關(guān)節(jié)一、關(guān)節(jié)四、關(guān)節(jié)五三個自由度組成軸線相互垂直的轉(zhuǎn)動自由度，為末端執(zhí)行機(jī)械臂起到調(diào)整姿態(tài)的功能。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述連接臂段一、連接臂段二、連接臂段三的長度可調(diào)。

更進(jìn)一步需要說明的是，本發(fā)明中所述的被動機(jī)械臂設(shè)為兩條，原因在于所應(yīng)用的單孔腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人中需一對互相配合的末端執(zhí)行機(jī)械臂完成手術(shù)動作，如同人類的雙手，但可根據(jù)實(shí)際需求通過合理的布局，增加或減少被動機(jī)械臂的數(shù)量，本案例就就不對其一一描述。

本發(fā)明的有益效果：