一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及主从式遥操作结构的机器人。

背景技术：

机器人在人们生产生活中的应用越来越广泛，多为主从式遥操作结构，人员操作主操作手，通过远程通信和计算机控制从端机构的运动，操作人员与操作目标之间不再有地理上的限制，使操作人员远离危险或不适宜的环境。

机器人主操作手的夹持装置，包括与夹持装置主体部分铰接的夹持杆，所述夹持装置与机器人执行末端电连接，机器人执行末端用于执行夹持动作。夹持杆的转动角度，控制着机器人执行末端的开合程度。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：采用主从式遥操作结构，且应用于腹腔镜手术的机器人，如何提高其主操作手中夹持装置的稳定性和精准性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置，包括铰接在夹持装置主体上的夹持杆；夹持杆通过夹持连杆与滑动座连接，滑动座与设置在夹持装置主体上的导向结构滑动配合，且与设置在导向结构上的弹性件相抵。

按上述技术方案，操作人员动作夹持杆，夹持杆转动，夹持杆的动作通过远程通信和计算机控制从端机构的运动；夹持杆通过夹持连杆驱动滑动座沿导向结构直线滑动，弹性件受到压缩而具有弹性势能。

通过上述技术方案，在操作过程中，弹性件使夹持杆可以停在任何一个开合位置，进而，被主操作手控制的从端机构可停留在任何一个开合位置；当松开夹持杆时，所述弹性件能保证夹持杆自动回到初始位置。

所述夹持装置主体上设有旋转电位计，夹持杆与夹持装置主体铰接的端部设有销轴套，销轴套与所述旋转电位计连接。其中，所述旋转电位计又称旋转电位器、可变电阻器，它靠电刷在电阻体上滑动，在电路中获取与输入电压形成一定关系的输出电压。所述夹持杆转动，带动销轴套转动，销轴套带动所述电刷在电阻体上滑动，变更电路中的输出电压，进而控制从端机构的动作，使从端机构随着夹持杆的转动而动作。

所述导向结构包括安装在所述夹持装置主体上的支撑座、一端与所述支撑座连接而另一端与所述夹持装置主体连接的导向杆；所述滑动座滑动配合在所述导向杆上。所述支撑座固定在夹持装置主体上，夹持装置主体设有凸部，导向杆一端安装在支撑座上，另一端安装在夹持装置主体的凸部上；所述滑动座开设导向孔，滑动座通过导向孔配合在所述导向杆上，滑动座的底面与夹持装置主体滑动配合。

所述弹性件为套设在所述导向杆上的弹簧，弹簧的一端抵压在所述滑动座上，弹簧的另一端抵压在所述夹持装置主体上，具体地，弹簧的另一端抵压在夹持装置主体的凸部上；所述弹簧处于压缩状态，保证弹簧有一定的预紧力，如此，能很好的保证夹持杆和夹持连杆在动作后能回到初始位置。

夹持杆的数量为两个，两个夹持杆左右对称设置；两个夹持杆的首端通过铰接轴铰接在一起，铰接在一起的两个夹持杆的首端通过所述铰接轴铰接在所述夹持装置主体上，所述销轴套套设在所述铰接轴上，销轴套与夹持杆固定连接；每个夹持杆的尾端分别与一夹持连杆铰接，分别与两个夹持杆尾端铰接的两个夹持连杆左右对称设置；每个夹持杆的尾端分别设有夹持手柄，分别设置在两个夹持手柄尾端的两个夹持手柄左右对称设置。操作时，操作人员分别将食指和大拇指放置在两夹持手柄上，靠食指和拇指来控制两个夹持杆的开合角度，从而控制手术机器人从端机构夹持的开合角度。其中，所述滑动座位于所述铰接轴的正后方，位于左侧的夹持杆和夹持连杆构成v字形，位于右侧的夹持杆和夹持连杆构成v字形。

所述夹持装置主体包括方形夹持座，方形夹持座开设左右贯通的安装槽，夹持杆与夹持装置主体的铰接处以及所述导向结构均位于所述安装槽内，两个夹持手柄位于安装槽的左右两侧，夹持手柄的宽度大于安装槽左右两侧的槽口，如此，操作中，角度逐渐变小的两个夹持杆因夹持手柄抵在安装槽的槽口上而得到限位。

本发明使用旋转电位计来检测夹持装置的开合状态和位置，能精准的检测夹持装置的状态，改善了夹持装置内部空间小、布线难的技术问题。

本发明采用导向杆和弹簧，限定了滑动座的直线往复运动范围，保证了夹持装置的稳定性。其中，弹簧可使夹持装置停在任何一个开合位置；当松开夹持手柄时，能保证夹持装置可以自动回到初始位置，保证了夹持装置的精准性。

本发明所述夹持装置，其优点在于：机器人主操作手夹持装置的结构简单、安装方便；在操作过程中稳定可靠，能精准的检测开合角度，在操作过程中不会出现夹卡、退回不到初始位置的现象，大大改善了手术机器人主操作手夹持装置的稳定性、平衡性、精准性和可操作性。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置的外形图；

图2为图1中盖板13隐去后的结构示意图；

图3为本发明一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置的剖视图；

图4为本发明一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置的立体图。

图中符号说明：

1、方形夹持座；2、旋转电位计；3、销轴套；4、第一夹持杆；5、第二夹持杆；6、夹持连杆；7、支撑座；8、第一夹持手柄；9、第二夹持手柄；10、滑动座；11、导向杆；12、弹簧；13、盖板。

具体实施方式

如图2，一种应用于腹腔镜手术机器人主操作手的夹持装置，包括铰接在夹持装置主体上的夹持杆；夹持杆通过夹持连杆6与滑动座10连接，滑动座与设置在夹持装置主体上的导向结构滑动配合，且与设置在导向结构上的弹性件相抵。所述夹持装置主体上设有旋转电位计2，夹持杆与夹持装置主体铰接的端部设有销轴套3，销轴套与所述旋转电位计连接。

参考图2、图3，所述导向结构包括安装在所述夹持装置主体上的支撑座7、一端与所述支撑座连接而另一端与所述夹持装置主体连接的导向杆11；所述滑动座10滑动配合在所述导向杆上。所述弹性件为套设在所述导向杆11上的弹簧12，弹簧的一端抵压在所述滑动座10上，弹簧的另一端抵压在所述夹持装置主体上；所述弹簧处于压缩状态。

如图2，所述夹持杆的数量为两个，分别为左右对称设置的第一夹持杆4和第二夹持杆5。两个夹持杆的首端通过铰接轴铰接在一起，铰接在一起的两个夹持杆的首端通过所述铰接轴铰接在所述夹持装置主体上。所述销轴套3套设在所述铰接轴上，销轴套与第一夹持杆4或第二夹持杆5杆固定连接。每个夹持杆的尾端分别与一夹持连杆6铰接，分别与两个夹持杆尾端铰接的两个夹持连杆左右对称设置。第一夹持杆4的尾端设有第一夹持手柄8，第二夹持杆5的尾端设有第二夹持手柄9，第一夹持手柄8和第二夹持手柄9左右对称设置。所述滑动座10位于所述铰接轴的正后方。

参考图1、图2、图4，所述夹持装置主体包括方形夹持座1，方形夹持座开设安装槽，方形夹持座1顶部设有盖板13，盖板与方形夹持座的组合，使得所述安装槽为左右贯通的通孔，夹持杆与夹持装置主体的铰接处以及所述导向结构均位于所述安装槽内，两个夹持手柄位于安装槽的左右两侧，夹持手柄的宽度大于所述通孔的孔径。

实际操作中，操作人员分别将食指和大拇指分别放置在第一夹持手柄8和第二夹持手柄9上，靠食指和拇指来控制第一夹持杆4和第二夹持杆5的开合角度(第一夹持杆4和第二夹持杆5之间的夹角)，第一夹持杆4或第二夹持杆5的转动，驱动销轴套3转动，销轴套带动旋转电位计2中的电刷在电阻体上滑动，变更电路中的输出电压，通过远程通信和计算机，控制手术机器人从端机构夹持的开合角度。

在操作人员控制第一夹持杆4和第二夹持杆5开合角度的过程中，第一夹持杆4和第二夹持杆5通过夹持连杆6驱动滑动座10沿导向杆11直线滑动，弹簧12受到压缩而具有弹性势能。所述弹簧12可使第一夹持杆4和第二夹持杆5停在任何一个开合位置，进而，被主操作手控制的从端机构可停留在任何一个开合位置。当松开第一夹持手柄8和第二夹持手柄9时，所述弹簧12能保证第一夹持手柄8和第二夹持手柄9、滑动座10自动回到初始位置。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。