种植手机夹持装置的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种种植手机夹持装置。

背景技术：

种植手机是种牙手术中用来对颌骨钻孔、制备种植体窝洞的工具。医生在使用种植手机时，通常都是直接手持种植手机进行操作。由于口腔内部空间狭小且非直视，而整个治疗过程是局部麻醉下的精密操作，因此整个治疗过程中，不仅需要医生长时间弯腰低头操作，工作强度很大，而且对于经验不足的医生来说手术失败率较高。为了提高手术成功率、减轻医生的工作强度，国内外研究人员开发了种植机器人。

但是，现有的种植手机外形不规则，种植机器人的机械臂与种植手机之间的安装拆卸过程非常繁琐，一旦手术过程中遇到需要更换种植手机的情况，则会大大延长手术时间，给患者带来更多痛苦。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种结构简单、操作便捷的种植手机夹持装置，以实现种植手机与种植机器人之间的快速安装与拆卸。

根据本发明第一方面实施例的种植手机夹持装置，包括：

外筒，用于容纳种植手机的马达；所述外筒的第一端的外壁形成有向外延伸第一限位部，所述外筒的第一端的内壁形成有第一连接部；所述外筒的第二端的内壁形成有向内延伸的第二限位部；

第一连接件，其一端用于与机器人的机械臂连接、另一端的外壁形成有第二连接部；

第一转接环，其一端的内壁形成有第三连接部、另一端的内壁形成有向内延伸的第三限位部；所述第三连接部用于与第二连接部配合、以使所述第一连接件将所述外筒的第一限位部抵紧至所述第三限位部；

抵紧环，其外壁形成有用于与所述第一连接部配合的第四连接部；所述抵紧环用于将所述马达抵紧至所述第二限位部。

根据本发明实施例的种植手机夹持装置能够实现种植手机与机器人的之间的快速安装与拆卸。此外，由于所述种植手机夹持装置是通过约束种植手机的轴向移动来实现种植手机在机器人上的固定，因此不受种植手机自身形状的约束、通用性强，可适用于各种形状的种植手机。

另外，根据本发明实施例的种植手机夹持装置，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述种植手机夹持装置还包括第二转接环，所述外筒第二端的外壁形成有第五连接部，所述第二转接环一端的内壁形成有用于所述第五连接部配合的第六连接部、另一端的内壁形成有向内延伸的卡紧部，所述卡紧部用于与所述种植手机弯头的外壁配合。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接部为形成于所述第一连接件外壁的外螺纹，所述第三连接部为形成于所述第一转接环内壁的内螺纹；和/或，所述第一连接部为形成于所述外筒内壁的内螺纹，所述第四连接部为形成于所述抵紧环外壁的外螺纹；和/或，所述第五连接部为形成于所述外筒外壁的外螺纹，所述第六连接部为形成于所述第二转接环内壁的内螺纹。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件轴向贯穿开设有线通道，所述第一连接件的侧壁开设有与所述线通道连通的走线开口。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件的外壁形成有安装螺纹孔，所述安装螺纹孔和所述第二连接部分别位于所述第一连接件的两端。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件通过力传感器与所述机器人的机械臂连接。

根据本发明的一个实施例，所述力传感器通过连接组件与所述机械臂的末端法兰盘连接，所述连接组件包括：

第二连接件，其第一端开设有多个第一安装孔、第二端的外壁形成有外连接部，多个所述第一安装孔与所述末端法兰盘的通孔一一对应；

第三转接环，其一端的内壁形成有用于所述外连接部配合的内连接部、另一端内壁形成有向内延伸的内限位部；

连接环，其第一端的外壁形成有用于所述内限位部抵触配合的外限位部、第二端的端面开设有所述力传感器的螺纹孔对应的第二安装孔。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接件的外壁开设有延伸至其第二端端面的第一凹槽，所述连接环的外壁开设有延伸至其第一端端面的第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽共同围设形成用于放置定位平键的容纳槽。

根据本发明的一个实施例，所述外连接部为形成于所述第二连接件外壁的外螺纹，所述内连接部为形成于所述第三转接环内壁的内螺纹。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件的端面开设有与所述力传感器的螺纹孔对应的第三安装孔。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明通过利用外筒的第二限位部和抵紧环便能将种植手机的马达约束在外筒内，避免其沿外筒的轴向发生窜动；与此同时，再通过利用第一连接件的端部和第一转接环的第三限位部就可将外筒约束在机器人的机械臂上，避免外筒相对机器人发生窜动。由此，种植手机便可通过该装置快速固定在机器人的机械臂上。拆卸时，医务人员只需拆下第一转接环和抵紧环就可解除该装置对种植手机的约束，进而便能快速将种植手机从机器人的机械臂上拆下。由于该装置是通过约束种植手机的轴向移动来实现种植手机在机器人上的固定，因此该装置不受种植手机自身形状的约束、通用性强，可适用于各种形状的种植手机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的一种种植手机夹持装置的纵向剖视示意图；

图2是本发明实施例中的一种种植手机夹持装置的纵向剖视立体示意图；

图3是本发明实施例中的第一连接件的结构示意图；

图4是本发明实施例中的连接组件的结构示意图；

图5是本发明实施例中的连接组件的纵向剖视示意图；

图6是本发明实施例中的另一种种植手机夹持装置的结构示意图；

图7是本发明实施例中的另一种种植手机夹持装置的立体图。

附图标记：

1：外筒；1.1：第一限位部；1.2：第二限位部；

1.3：第一连接部；1.4：第五连接部；2：第一连接件；

2.1：第二连接部；2.2：线通道；2.3：走线开口；

2.4、安装螺纹孔；2.5：第三安装孔；3：第一转接环；

3.1：第三限位部；3.2：第三连接部；4、抵紧环；4.1：夹持孔；

5：第二转接环；5.1：卡紧部；6：力传感器；7：末端法兰盘；

8：第二连接件；8.1：第一安装孔；8.2：外连接部；

8.3：第一凹槽；9：第三转接环；9.1：内限位部；10：连接环；

10.1：外限位部；10.2：第二安装孔；10.3：第二凹槽；

11、定位平键；12.1：马达；12.2、弯头。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

结合图1至图3所示，本实施例提供了一种种植手机夹持装置，该装置包括外筒1、第一连接件2、第一转接环3和抵紧环4；外筒1用于容纳种植手机的马达12.1；外筒1的第一端的外壁形成有向外延伸第一限位部1.1，外筒1的第一端的内壁形成有第一连接部1.3；外筒1的第二端的内壁形成有向内延伸的第二限位部1.2；第一连接件2的一端用于与机器人的机械臂连接、另一端的外壁形成有第二连接部2.1；第一转接环3一端的内壁形成有第三连接部3.2、另一端的内壁形成有向内延伸的第三限位部3.1；第三连接部3.2用于与第二连接部2.1配合、以使第一连接件2将外筒1的第一限位部1.1抵紧至第三限位部3.1；抵紧环4的外壁形成有用于与第一连接部1.3配合的第四连接部；抵紧环4用于将马达12.1抵紧至第二限位部1.2。

目前，大多数种植手机通常包括马达12.1和弯头12.2，弯头12.2的一端与马达12.1连接、另一端设有钻头。由于弯头12.2易损坏，因此为了便于替换弯头12.2，弯头12.2与马达12.1一般为可拆卸连接，例如弯头12.2与马达12.1卡接。

由此，使用本实施例中的种植手机夹持装置将种植手机安装至机器人时包括以下步骤：s1、将种植手机的弯头12.2从马达12.1上拆下。s2、将马达12.1从外筒1的第一端插入外筒1内。s3、将抵紧环4套设在马达12.1的线缆上，并将抵紧环4从外筒1的第一端逐渐装入外筒1内。在第一连接部1.3与第四连接部配合的过程中，马达12.1在抵紧环4的推动下不断朝向外筒1的第二端移动。当抵紧环4无法继续朝向外筒1第二端移动时，马达12.1远离抵紧环4的一端恰好抵设在外筒1的第二限位部1.2，此时马达12.1在抵紧环4和第二限位部1.2的约束下便无法沿外筒1的轴向窜动。s4、将外筒1的第二端从第一转接环3中穿出，由于第一限位部1.1的存在，外筒1的第一端不会从第一转接环3中穿出。s5、将第一转接环3套设在第一连接件2上，使第一连接件2的第二连接部2.1与第一转接环3的第三连接部3.2配合。在第二连接部2.1和第三连接部3.2配合的过程中，随着第一转接环3不断套进第一连接件2，外筒1的第一限位部1.1便逐渐被第一连接件2抵紧至第一转接环3的第三限位部3.1。s6、将第一连接件2与机器人的机械臂连接。需要说明的是，第一连接件2可以直接焊接在机器人的机械臂上，也可以通过螺栓、卡接件或其他组件可拆卸的安装在机器人的机械臂上。s7、将种植手机的弯头12.2插入外筒1的第二端，使其与马达12.1连接。

拆卸种植手机时包括以下步骤：s1、将种植手机的弯头12.2从马达12.1上拔下；s2、将第一转接环3从第一连接件2上拆下；s3、将外筒1的第二端从第一转接环3中穿出；s4、将抵紧环4从外筒1中取出；s5、将马达12.1将外筒1的第一端倒出即可。

需要说明的是，种植手机在机器人上的安装和拆卸顺序并不限于上述步骤中的顺序，医疗人员可根据实际情况进行调整。

由上可知，本实施例中的种植手机夹持装置在安装种植手机时，通过利用外筒1的第二限位部1.2和抵紧环4便能将种植手机的马达12.1约束在外筒1内，避免其沿外筒1的轴向发生窜动；与此同时，再通过利用第一连接件2的端部和第一转接环3的第三限位部3.1就可将外筒1约束在机器人的机械臂上，避免外筒1相对机器人发生窜动。由此，种植手机便可通过该装置快速固定在机器人的机械臂上。拆卸时，医务人员只需拆下第一转接环3和抵紧环4就可解除该装置对种植手机的约束，进而便能快速将种植手机从机器人的机械臂上拆下。由于该装置是通过约束种植手机的轴向移动来实现种植手机在机器人上的固定，因此该装置不受种植手机自身形状的约束、通用性强，可适用于各种形状的种植手机。

当然，手术操作过程中出现钻孔较深等种植手机弯头12.2受力较大的情况时，种植手机的马达12.1可能会在弯头12.2带动下发生径向偏移，为了防止马达12.1在外筒1内发生径向窜动，所以，种植手机夹持装置还包括套筒，套筒设于外筒1与马达12.1之间。由于不同规格的种植手机形状会有所差异，因此可预先配备不同厚度的套筒。安装马达12.1时，可先将相应厚度的套筒套设在马达12.1上，然后再将马达12.1和套筒一同插入外筒1。其中，套筒的材质可以但不限于是塑料或橡胶。

另外，考虑到现有种植手机的加工制作工艺存在缺陷，即治疗患者时种植手机的弯头12.2受力后可能会相对马达12.1发生微小的晃动，因此为了进一步提高机器人种植的精度、增强种植手机的弯头12.2与马达12.1之间连接的牢固性和稳定性，所以，种植手机夹持装置还包括第二转接环5，外筒1第二端的外壁形成有第五连接部1.4，第二转接环5一端的内壁形成有用于第五连接部1.4配合的第六连接部、另一端的内壁形成有向内延伸的卡紧部5.1，卡紧部5.1用于与种植手机弯头12.2的外壁配合。

由此，在机器人上安装种植手机并执行步骤s7时具体包括以下步骤：首先，将弯头12.2的顶端从第二转接环5穿出，由于卡紧部5.1的存在，弯头12.2的末端不会从第二转接环5中穿出；接着，将第二转接环5套设在外筒1上，使外筒1的第五连接部1.4和第二转接环5的第六连接部配合。在第五连接部1.4和第六连接部配合的过程中，随着第二转接环5不断套进外筒1，弯头12.2与马达12.1实现连接，与此同时，弯头12.2被卡紧部5.1卡紧。此时，弯头12.2受到卡紧部5.1的约束，便无法轻易相对马达12.1发生晃动。

进一步地，第一连接部1.3为形成于外筒1内壁的内螺纹，第四连接部为形成于抵紧环4外壁的外螺纹；第二连接部2.1为形成于第一连接件2外壁的外螺纹，第三连接部3.2为形成于第一转接环3内壁的内螺纹；第五连接部1.4为形成于外筒1外壁的外螺纹，第六连接部为形成于第二转接环5内壁的内螺纹。这样设置的好处在于：一方面、螺纹连接的密封性高，可以防止清洗液或杂质进入外筒1；另一方面、便于安装拆卸。

当抵紧环4与外筒1螺纹配合连接时，抵紧环4可以通过多种方式旋入外筒1内，例如抵紧环4的端面开设有至少一对关于其中心轴对称的夹持孔4.1。当需要旋入抵紧环4时可先将钳子的两端分别插入对应的夹持孔4.1来夹紧抵紧环4；然后通过转动钳子来带动抵紧环4转动。当然，除了在抵紧环4端面设置夹持孔4.1以外，还可以将抵紧环4的内壁设置为非圆面。例如，可将抵紧环4的通孔设置多边形孔，安装时可将相应横截面形状的内角扳手插入抵紧环4，通过转动内角扳手来驱动抵紧环4转动。

需要说明的是，上述各个部件之间除了可以通过螺纹配合连接以外，还可以采用卡接的方式连接。以第二连接部2.1和第三连接部3.2为例，第二连接部2.1为形成于第一连接件2外壁的外卡接部，第三连接部3.2为形成于第一转接环3内壁的多个内卡接部，多个内卡接部沿第一转接环3的轴向依次间隔设置。安装第一转接环3时，随着第一转接环3逐渐套进第一连接件2上，当第一连接件2的外卡接部卡入第一转接环3上指定的内卡接部时，外筒1的第一限位部1.1则被第一连接件2抵紧至第一转接环3的第三限位部3.1。其中，外卡接部可以为形成于第一连接件2外壁的凸起，内卡接部为形成于第一转接环3内壁的多个凹槽；当然，外卡接部可以为形成于第一连接件2外壁的凹槽，内卡接部为形成于第一转接环3内壁的多个凸起。凸起材质可以但不限于是塑料或弹性材料。需要说明的是，第一连接部1.3和第四连接部、第五连接部1.4和第六连接部也可以采用上述结构，此处不再赘述。

进一步地，第一限位部1.1和第二限位部1.2分别为形成于外筒1外壁和内壁的环形凸起。第三限位部3.1为形成于第一转接环3内壁的环形凸起。卡紧部5.1为形成于第二转接环5内壁的环形凸起。

如图3所示，第一连接件2轴向贯穿开设有线通道2.2，第一连接件2的侧壁开设有与线通道2.2连通的走线开口2.3。由此马达12.1的线缆从抵紧环4穿出后，可再通过第一连接件2的走线开口2.3穿出。

由于，针对不同的患者采用的治疗方案不同，一些手术中可能还需要其他辅助器件配合例如导航手术中的光学标记，所以为了便于该装置与辅助器件连接，第一连接件2的外壁形成有安装螺纹孔2.4，安装螺纹孔2.4和第二连接部2.1分别位于第一连接件2的两端。进一步地，第一连接件2的外壁还形成有销孔，销孔临近安装螺纹孔2.4设置。由此，可预先在辅助器件上开设与销孔和安装螺纹孔2.4对应的通孔。安装时，将销钉插入销孔以及与销孔对应的通孔，以实现辅助器件的定位；然后将螺栓穿过与安装螺纹孔2.4对应的通孔后旋入安装螺纹孔2.4即可，此时辅助器件便牢牢固定在第一连接件2上。

再结合图4至图7所示，为了使机器人感知治疗操作时通过种植手机对患者施加的作用力，第一连接件2通过力传感器6与机器人的机械臂连接。具体地，如图4和图5所示，力传感器6通过连接组件与机械臂的末端法兰盘7连接，连接组件包括第二连接件8、第三转接环9和连接环10；第二连接件8的第一端开设有多个第一安装孔8.1、第二端的外壁形成有外连接部8.2，多个第一安装孔8.1与末端法兰盘7的通孔一一对应；第三转接环9一端的内壁形成有用于外连接部8.2配合的内连接部、另一端内壁形成有向内延伸的内限位部9.1；连接环10的第一端的外壁形成有用于内限位部9.1抵触配合的外限位部10.1、第二端的端面开设有力传感器6的螺纹孔对应的第二安装孔10.2；第一连接件2的端面开设有与力传感器6的螺纹孔对应的第三安装孔2.5。其中，第二安装孔10.2和第三安装孔2.5为沉头通孔或螺纹孔，内限位部9.1和外限位部10.1分别为形成于第三转接环9内壁和连接环10外壁的环形凸起。

安装力传感器6时包括以下步骤：s1、将第二连接件8固定在机器人的末端法兰盘7上，即将螺栓的螺纹段依次穿过第一安装孔8.1和末端法兰盘7的通孔后旋入螺母。s2、通过螺钉将连接环10固定在力传感器6的一侧，即将螺钉的螺纹段穿过第二安装孔10.2后从力传感器6的一侧旋入力传感器6的螺纹孔；s3、通过螺钉将第一连接件2固定在力传感器6的另一侧，即将螺钉的螺纹段穿过第三安装孔2.5后旋入力传感器6的螺纹孔。需要说明的是，当力传感器6的螺纹孔贯穿力传感器6时，第二安装孔10.2和第三安装孔2.5均可与力传感器6的螺纹孔一一对应，也就是说，第二安装孔10.2和第三安装孔2.5的数量与力传感器6的螺纹孔的数量相同且位置对应。在此情况下，固定连接环10的螺钉旋入力传感器6螺纹孔的长度和固定第一连接件2的螺钉旋入力传感器6同一个螺纹孔的长度之和不大于该螺纹孔的长度。当然，第二安装孔10.2可与力传感器6的部分螺纹孔对应，而第三安装孔2.5可与力传感器6的剩余螺纹孔对应。当力传感器6的螺纹孔为未贯穿力传感器6，且力传感器6的两侧均设有螺纹孔时，第二安装孔10.2与力传感器6一侧的螺纹孔一一对应，第三安装孔2.5与力传感器6另一侧的螺纹孔一一对应。s4、将连接环10、力传感器6和第一连接件2作为一个整体从第三转接环9中穿出，由于内限位部9.1的存在，连接环10不会从第三转接环9中穿出。s5、将第三转接环9套设在第二连接件8上，使外连接部8.2与内连接部配合。在外连接部8.2和内连接部配合的过程中，随着第三转接环9不断套进第二连接件8，第二连接件8便逐渐将连接环10的外限位部10.1抵紧至第三转接环9的内限位部9.1。

需要说明的是，力传感器6的安装顺序并不限于上述步骤中的顺序可根据实际情况进行调整。

进一步地，第二连接件8的外壁开设有延伸至其第二端端面的第一凹槽8.3，连接环10的外壁开设有延伸至其第一端端面的第二凹槽10.3，第一凹槽8.3与第二凹槽10.3共同围设形成用于放置定位平键11的容纳槽。由此，在安装力传感器6时，将连接环10、力传感器6和第一连接件2作为一个整体穿过第三转接环9时，可先第一连接件2穿过第三转接环9，也就是说，使连接环10和第一连接件2分别位于第三转接环9的两侧。接着，将第二连接件8的第二端抵设至连接环10背向力传感器6的一侧，并使第二连接件8的第一凹槽8.3与连接环10的第二凹槽10.3对准。此时，第一凹槽8.3与第二凹槽10.3连通并共同围设形成容纳槽。接下来，将定位平键11放入容纳槽。最后，将第三转接环9套设在第二连接件8上，使外连接部8.2与内连接部配合。

如图4所示，外连接部8.2为形成于第二连接件8外壁的外螺纹，内连接部为形成于第三转接环9内壁的内螺纹。需要说明的是，第二连接件8和第三转接环9除了可以通过螺纹配合连接以外，还可以采用卡接的方式连接。例如，外连接部8.2为形成于第二连接件8外壁的凸起，内连接部为形成于第三转接环9内壁的多个凹槽，多个凹槽沿第三转接环9的轴向依次间隔设置。或者，外连接部8.2为形成于第二连接部2.1外壁的凹槽，内连接部为形成于第三转接环9内壁的多个凸起，多个凸起沿第三转接环9的轴向依次间隔设置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的精神和范围。